topico 7.1 - medfasee eletrosul - decker

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Protótipo de Sistema de Medição Fasorial Sincronizada Instalado no Sistema de Transmissão da Eletrosul Análise do Sistema Elétrico (Projeto de P&D Eletrosul/UFSC/Reason) Florianópolis, 08-09/11/2007 Ildemar C. Decker – LabPlan/UFSC

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Topico 7.1 - MedFasee Eletrosul - Decker

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  • Prottipo de Sistema de Medio Fasorial Sincronizada Instalado no Sistema de Transmisso

    da Eletrosul

    Anlise do Sistema Eltrico

    (Projeto de P&D Eletrosul/UFSC/Reason)

    Florianpolis, 08-09/11/2007

    Cdigo ANEEL: 0402-13/2005Ildemar C. Decker LabPlan/UFSC

  • Anlise do Sistema Eltrico

    Anlise em regime normal de operao Anlise de fluxo de potncia em linhas de transmisso

    Anlise da freqncia sncrona

    Clculo de parmetros de linhas de transmisso

    Anlise de ocorrncias Evoluo temporal de grandezas eltricas monitoradas

    Identificao de modos eltricos e eletromecnicos

  • Regime Normal de Operao(LT Ivaipor Areia, 525 kV)

    Fluxo de Potncia Ativa Valores medidos e estimados

    Resoluo dos grficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg

  • Regime Normal de Operao(LT Ivaipor Areia, 525 kV)

    Fluxo de Potncia Reativa Valores medidos e estimados

    Resoluo dos grficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg

  • Regime Normal de Operao(LT Ivaipor Areia, 525 kV)

    Diferena relativa entre medies

    ( ) SPMS - SCADADif % = 100SPMS

    0 10 20 30 40 50 60-40

    -20

    0

    20Di ferena Relativa SPMS x SCADA - Potncia Ativa

    %

    Ivaipor - AreiaAreia - Ivaipor

    0 10 20 30 40 50 60-20

    0

    20

    40Di ferena Relativa SPMS x SCADA - Potncia Reativa

    (17:00 - 18:00 h)

    %

    Ivaipor - AreiaAreia - Ivaipor 0 10 20 30 40 50 60

    -10

    -5

    0

    5

    10

    (17:00 - 18:00 h)

    %

    D i fe re n a po r Mn im o s Qu a d ra d os

    Pot. Ativa IVA - AREPot. Ativa ARE - IVAPot. Reativa IVA - AREPot. Reativa ARE - IVA

    0 10 20 30 40 50 60-10

    -5

    0

    5

    10

    (17:00 - 18:00 h)

    %

    D i fe re n a po r Mn im o s Qu a d ra d os

    Pot. Ativa IVA - AREPot. Ativa ARE - IVAPot. Reativa IVA - AREPot. Reativa ARE - IVA

  • Regime Normal de Operao(LT Areia C. Novos, 525 kV)

    Fluxo de Potncia Ativa Valores medidos e estimados

    Resoluo dos grficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg

  • Regime Normal de Operao(LT Areia C. Novos, 525 kV)

    Fluxo de Potncia Reativa Valores medidos e estimados

    Resoluo dos grficos:SPMS = 1 segSCADA = 60 seg

  • Regime Normal de Operao(LT Areia C. Novos, 525 kV)

    Diferena relativa entre medies

    0 10 20 30 40 50 60-200

    -100

    0

    100Di ferena Relativa SPMS x SCADA - Potncia Ativa

    %

    Areia - C.NovosC.Novos - Areia

    0 10 20 30 40 50 60-30

    -20

    -10

    0

    10Di ferena Relativa SPMS x SCADA - Potncia Reativa

    (17:00 - 18:00 h)

    %

    Areia - C.NovosC.Novos - Areia

    0 10 20 30 40 50 60-6

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    8

    (17:00 - 18:00 h)

    %

    D i ferena por Mn im os Quadrados

    ( ) SPMS - SCADADif % = 100SPMS

  • Anlise da Freqncia Sncrona

    Monitorao da freqncia na SE Ivaipor

    19h00min 19h05min 19h10min 19h15min 19h20min 19h25min 19h30min59.9

    59.92

    59.94

    59.96

    59.98

    60

    60.02

    60.04

    60.06

    60.08

    60.1Freqncia - PMU Ivaipor

    F

    r

    e

    q

    n

    c

    i

    a

    (

    H

    z

    )

    Tempo (local) - Dia 29/10/20070 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1

    0

    0.001

    0.002

    0.003

    0.004

    0.005

    0.006

    0.007

    0.008

    0.009

    0.01

    Freqncia (Hz)

    M

    a

    g

    n

    i

    t

    u

    d

    e

    d

    a

    F

    r

    e

    q

    n

    c

    i

    a

    (

    H

    z

    )

    Espectro da Freqncia - PMU Ivaipor

    Nota: Modo de oscilao de ~ 0,02HzNota: Modo de oscilao de ~ 0,02Hz

    a) Evoluo no tempo b) Espectro de freqncia

  • Clculo de Parmetros de LTs(LT Ivaipor Areia, 525 kV)

    Resistncia (%)

    Diferena relativa:Mdia = 25.55 %

    Diferena relativa:Mdia = 25.55 %

  • Clculo de Parmetros de LTs(LT Ivaipor Areia, 525 kV)

    Reatncia (%)

    Diferena relativa:Mdia = 4.57 %

    Diferena relativa:Mdia = 4.57 %

  • Clculo de Parmetros de LTs(LT Ivaipor Areia, 525 kV)

    Susceptncia (Mvar)

    Diferena relativa:Mdia = 1.33 %

    Diferena relativa:Mdia = 1.33 %

  • Clculo de Parmetros de LTs(LT Areia C. Novos, 525 kV)

    Resistncia (%)

    Diferena relativa:Mdia = 110.57 %

    Diferena relativa:Mdia = 110.57 %

  • Clculo de Parmetros de LTs(LT Areia C. Novos, 525 kV)

    Reatncia (%)

    Diferena relativa:Mdia = 2.60%

    Diferena relativa:Mdia = 2.60%

  • Clculo de Parmetros de LTs(LT Areia C. Novos, 525 kV)

    Susceptncia (Mvar)

    Diferena relativa:Mdia = 0.34 %

    Diferena relativa:Mdia = 0.34 %

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Desligamento Inter-Regional das Regies N-NE com SE-COEventos principais:

    11h58min: desligamento da LT 500kV Gurup/Miracema C1 (Furnas).

    12h04min: desligamento dos equipamentos abaixo durante a tentativa de normalizao do C1:

    LT 500kV Gurup/Miracema C2 (abrindo a interligao N-SE-CO)

    LT 500kV Serra da Mesa/Rio da guas/Bom Jesus da Lapa II (abrindo a interligao NE-SE-CO)

    LT 500kV Serra da Mesa/Samambaia C1 (Furnas)

    LT 500kV Xing/Angelim II

    LT 230kV Angelim/Campina Grande II

    Bancos de Filtros ZRI e ZRJ da subestao Ibina (Furnas)

    Conseqncias: Variao da freqncia em 60/57,60/45Hz com atuao do ERAC das regies Nordeste e Norte,

    interrompendo 402MW de cargas na regio Nordeste entre 12h04min e 13h11min e 94MW na regio Norte entre 12h04min e 12h06min.

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Localizao geogrfica

    Fonte: SINDAT/ONS

    NE

    N 11h58min (C1)12h04min (C2)

    12h04min

    ( ! )( ! )XX

    XX

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Desligamento da LT 500kV Gurup / Miracema C2 (12h04min)Freqncia PMU Ivaipor

    0 100 200 300 400 500 60059.9

    60

    60.1

    60.2

    60.3

    60.4

    60.5

    60.6

    F

    r

    e

    q

    n

    c

    i

    a

    (

    H

    z

    )

    Tempo Local (s)11h57min 12h07min

    12h04min

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Desligamento da LT 500kV Gurup / Miracema C2 (12h04min)

    0 100 200 300 400 500 6001.02

    1.03

    1.04

    1.05

    1.06

    1.07

    1.08

    M

    d

    u

    l

    o

    d

    e

    T

    e

    n

    s

    o

    [

    p

    u

    ]

    Tempo Local (s)11h57min 12h07min

    12h04min

    Mdulo da tenso PMU IvaiporDiferena angular entre Ivaipor e Areia

    0 20 40 60 80 100 1201.8

    2

    2.2

    2.4

    2.6

    2.8

    3

    3.2

    3.4

    3.6

    n

    g

    u

    l

    o

    d

    e

    T

    e

    n

    s

    o

    (

    G

    r

    a

    u

    s

    )

    Tempo Local (s)12h03min 12h05min

    12h04min

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Eventos de normalizao:

    12h05min: normalizado banco de filtros ZRC

    12h12min: normalizada LT 500kV Gurup/Miracema C1 (interligando N-SE-CO)

    12h18min: normalizada LT 500kV Gurup/Miracema C2

    12h22min: normalizada a LT 500kV Xing/Angelim II

    12h31min: normalizada LT 230kV Angelim/Campina Grande II

    12h43min: normalizada LT 500kV Serra da Mesa/Rio das guas/Bom Jesus da

    Lapa II (interligando NE-SE-CO)

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Normalizao da LT 500 kV Gurup / Miracema C1

    0 2 4 6 8 10 12 14 1659.95

    59.96

    59.97

    59.98

    59.99

    60

    60.01

    60.02

    60.03

    F

    r

    e

    q

    n

    c

    i

    a

    (

    H

    z

    )

    Tempo Local (s)12h12min50s 12h13min05s

    Freqncia PMU Ivaipor

    Modo de oscilao identificado:Freqncia:

    0,2875 HzFreqncia:

    0,2875 HzModo dominante:- 0.1859 + j 1.8062

    Modo dominante:- 0.1859 + j 1.8062

    Amortecimento:10,23 %

    Amortecimento:10,23 %

    Amplitude espectral da freqncia

    0 0.5 1 1.5 2 2.5

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    Freqncia (Hz)

    M

    a

    g

    n

    i

    t

    u

    d

    e

    fmax = 0.28437 Hz fosc = 0,2875 Hz

  • Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)

    Normalizao da LT 500 kV Serra da Mesa / Rio das guas / Bom Jesus da Lapa II

    0 2 4 6 8 10 1259.995

    60

    60.005

    60.01

    60.015

    60.02

    60.025

    60.03

    F

    r

    e

    q

    n

    c

    i

    a

    (

    H

    z

    )

    Tempo Local (s)12h43min50s 12h44min02s

    Freqncia PMU Ivaipor

    Modo de oscilao identificado:

    Amplitude espectral da freqncia

    0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    Freqncia (Hz)

    M

    a

    g

    n

    i

    t

    u

    d

    e

    fmax = 0.36091 Hz fosc = 0,3635 Hz

    Freqncia:0,3635 Hz

    Freqncia:0,3635 Hz

    Modo dominante:- 0.3703 + j 2.2840

    Modo dominante:- 0.3703 + j 2.2840

    Amortecimento:16,00 %

    Amortecimento:16,00 %

  • Comentrios Finais O projeto MedFasee Eletrosul representa uma evoluo natural de uma

    parceria inicial, entre o LabPlan/UFSC e a Reason, para o desenvolvimento no pas de uma tecnologia de alto impacto.

    A implementao do prottipo no sistema Eletrosul uma experincia que envolve o desenvolvimento de equipamentos, a instalao, a operao e a anlise do desempenho do SPMS e do sistema eltrico.

    Embora preliminares, os resultados obtidos permitiram a comparao de desempenho com o sistema SCADA, o clculo de parmetros de LTs, a verificao do desempenho do sistema de comunicao e a identificao de modos de oscilao inter-rea do SIN, a partir da monitorao em tempo real

    Os itens expostos caracterizam o projeto MedFasee Eletrosul comouma experincia rica e de grande relevncia para o domnio e a difuso da tecnologia de medio fasorial no Brasil.

    Prottipo de Sistema de Medio Fasorial Sincronizada Instalado no Sistema de Transmisso da EletrosulAnlise do Sistema EltricoRegime Normal de Operao(LT Ivaipor Areia, 525 kV)Regime Normal de Operao(LT Ivaipor Areia, 525 kV)Regime Normal de Operao(LT Ivaipor Areia, 525 kV)Regime Normal de Operao(LT Areia C. Novos, 525 kV)Regime Normal de Operao(LT Areia C. Novos, 525 kV)Regime Normal de Operao(LT Areia C. Novos, 525 kV)Anlise da Freqncia SncronaClculo de Parmetros de LTs(LT Ivaipor Areia, 525 kV)Clculo de Parmetros de LTs(LT Ivaipor Areia, 525 kV)Clculo de Parmetros de LTs(LT Ivaipor Areia, 525 kV)Clculo de Parmetros de LTs(LT Areia C. Novos, 525 kV)Clculo de Parmetros de LTs(LT Areia C. Novos, 525 kV)Clculo de Parmetros de LTs(LT Areia C. Novos, 525 kV)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Anlise de Ocorrncia no SIN (02/10/2007)Comentrios Finais