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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33068| Título: | Relé de proteção virtual: simulador web para relés de proteção |
| Título(s) alternativo(s): | Virtual protection relay: web simulator for protection relays |
| Autor(es): | Hoffmann, Bruna Ventura |
| Orientador(es): | Magrin, Fabiano Gustavo Silveira |
| Palavras-chave: | Aplicações Web Relés de proteção Simulação (Computadores) Filtros digitais (Matemática) Fourier, Transformadas de Sistemas de energia elétrica - Proteção Sistemas de computação virtual Python (Linguagem de programação de computador) Web applications Protective relays Computer simulation Digital filters (Mathematics) Fourier transformations Electric power systems - Protection Virtual computer systems Python (Computer program language) |
| Data do documento: | 26-Set-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | HOFFMANN, Bruna Ventura. Relé de proteção virtual: simulador web para relés de proteção. 2023. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | Os relés de proteção são os principais equipamentos de um sistema de proteção e é fundamental que antes de fazer sua implantação efetiva no sistema elétrico, eles sejam testados. É importante que esses testes sejam seguros e efetivos para avaliar como o equipamento de proteção irá atuar corretamente após instalado. Neste trabalho é apresentada a solução e o funcionamento de um simulador de relé de proteção disponível na web (ambiente virtual), que pode ser acessado de qualquer lugar usando apenas um computador, visando que os testes de algoritmos de proteção sejam mais acessíveis. Utilizando esse simulador de relé de proteção, é possível analisar, testar e mudar configurações de um relé digital de forma parecida com o que se faz fisicamente em um laboratório, mas com a facilidade de ter acesso a ele através de uma página web. O simulador web é dividido em três blocos principais. O bloco “Processamento de Sinais” que tem como finalidade adaptar os sinais de corrente e tensão para que possam ser utilizados para os cálculos da função de proteção. Também há o bloco “Algoritmos de Proteção” destinado à execução das funções de proteção, no caso deste trabalho será apresentada a função de proteção de distância (ANSI 21). Por fim, o bloco “Interface Web” é responsável pela execução da interface gráfica. A entrada dos sinais de corrente e tensão é realizada através de um arquivo COMTRADE. Após a implementação do simulador de relé de proteção foram realizadas simulações de diferentes tipos de faltas em uma linha de transmissão de 100 km aplicando as funções de distância modeladas no simulador. Para a demonstração dos resultados foram feitas comparações da atuação da proteção de distância MHO fazendo a utilização dos diferentes modelos de filtros anti-aliasing, configurações do conversor A/D e filtros digitais implementados. Também foram demonstradas as diferentes formas de configuração das funções de distância MHO e Quadrilateral, bem como as variações entre os tipos de polarizações de cada uma. Os resultados se apresentaram coerentes com as teorias de processamento de sinais e de proteção de sistemas elétricos de potência e foi possível caracterizar e visualizar a atuação das proteções de distância MHO e Quadrilateral. A ferramenta apresentou uma acessibilidade fácil através da sua disponibilização em uma página web. |
| Abstract: | The protection relays are the main devices of a protection system, and it is essential that before their actual deployment in the electrical system, they are tested. It is important that these tests are safe and effective to evaluate how the protection equipment will operate correctly after installation. In this work, a solution, and the operation of a protection relay simulator available on the web (virtual environment) are presented, which can be accessed from anywhere using only a computer, with the aim of making protection algorithm testing more accessible. By using this protection relay simulator, it is possible to analyse, test, and change settings of a digital relay in a way similar to what is done physically in a laboratory, but with the convenience of accessing it through a web page. The web simulator is divided into three main blocks. The “Signal Processing” block is intended to adapt the current and voltage signals só that they can be used for protection function calculations. There is also the “Protection Algorithms” block for executing protection functions; in this work, the distance protection function (ANSI 21) will be presented. Finally, the “Web Interface” block is responsible for running the graphical interface. The input of current and voltage signals is done through a COMTRADE file. After the implementation of the protection relay simulator, some simulations of different types of faults on a 100 km transmission line were carried out, applying the distance functions modelled in the simulator. To demonstrate the results, comparisons were made of the performance of the MHO distance protection using different anti-aliasing filter models, A/D converter settings, and digital filters implemented. Different configurations of MHO and Quadrilateral distance functions were also demonstrated, as well as variations between the polarizations of each. The results were consistent with signal processing and power system protection theories, and it was possible to characterize and visualize the operation of MHO and Quadrilateral distance protections. The tool offered easy accessibility through its availability on a web page. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33068 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia |
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