Sample records for power substations
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Modelo multi-estágio de otimização para o planejamento da expansão de sistemas de distribuição

Haffner, Sérgio; Pereira, Luís Fernando; Pereira, Luís Alberto; Barreto, Lucio
2006-12-01

Resumo em português Neste trabalho apresenta-se um modelo para o problema de planejamento em múltiplos estágios da expansão do sistema de distribuição de energia. O modelo de expansão considera a ampliação da capacidade das subestações existentes, a instalação de novas subestações e os diferentes tipos de alterações possíveis nos alimentadores (ampliação, remoção, união, subdivisão, transferência de carga e substituição de condutores). A função objetivo a ser mini (mais) mizada representa o valor presente dos custos totais de instalação (alimentadores e subestações), de operação e manutenção da rede. O modelo apresentado considera restrições operacionais, relacionadas com a capacidade dos equipamentos e com os limites de tensão, e restrições lógicas, com o objetivo de reduzir o espaço de busca. São apresentadas: (a) uma extensão da formulação linear disjuntiva que é capaz de representar a inclusão, a exclusão e a substituição de ramos da configuração inicial; (b) uma generalização das restrições relacionadas com a criação de novos caminhos que pode ser aplicada em topologias mais complexas. O modelo linear inteiro misto resultante permite que a solução ótima seja obtida através de métodos de programação matemática, tais como o algoritmo branch-and-bound. A validade e a eficiência do modelo apresentado são comprovadas por intermédio de um exemplo de aplicação em uma rede de distribuição em média tensão. Resumo em inglês This paper presents a multi-stage model for the problem of power distribution expansion planning. The expansion model considers the increase of substation capacities, installation of new substations and several alternatives for the feeders (enlargement, removing, merging, splitting, load transfer and conductor replacement). The objective function takes into account the present value of the total installation costs (feeders and substations) and the network operation and ma (mais) intenance costs. The model also considers the operational constraints, concerning the equipment capacities and voltage limits, and logical constraints used to reduce the search space. In addition, the paper presents: (a) an extension of the linear disjunctive formulation, making possible the inclusion, exclusion and the replacement of the initial configuration branches; (b) a generalization of new paths constraints useful for complex network topologies. With the proposed mixed linear integer model the optimal solution can be achieved by means of mathematical programming methods, like the branch-and-bound algorithm. The validation and the efficiency of the proposed model are based on a medium voltage distribution network taken as an example of application.

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Uma abordagem estatística para a previsão de potência reativa em sistemas elétricos

Christo, Eliane da Silva; Souza, Reinaldo Castro
2006-08-01

Resumo em português As previsões das potências ativa e reativa se constituem numa ferramenta de extremo valor na monitoração de Sistemas de Energia Elétrica. Com base nisso, este trabalho tem por objetivo, apresentar uma nova técnica de previsão horária de potência reativa a curto prazo, por subestação, baseado na linearidade existente entre as potências ativa e reativa, ou seja, a potência reativa pode ser explicada diretamente pela potência ativa através de uma regressão li (mais) near. A fim de melhorar o desempenho da previsão, são incorporadas ao modelo simples, variáveis defasadas das potências acopladas a uma correção para autocorrelação serial (Método Iterativo de Cochrane-Orcutt). E, além disso, como os dados de potência reativa apresentam comportamento heterocedástico, o método de estimação dos coeficientes do modelo por mínimos quadrados não se mostra adequado, por isso, foi utilizada uma solução robusta conhecida como mínimos quadrados reponderados iterativamente (IRLS). A previsão de potência reativa a curto-prazo é dividida em "in sample" e "out of sample", onde esta é aplicada a períodos horários em até um mês à frente. Com intuito de aumentar a precisão dos resultados, os dados são classificados através de uma rede neural não supervisionada conhecida como mapas auto-organizáveis de Kohonen (SOM). Resumo em inglês The forecasting of reactive and active power is an important tool in the monitoring of an Electrical Energy Systems. The present work has as main purpose the introduction of a new short-term reactive power hourly forecast technique by substations, based on the linearity between reactive and active power through linear regression. In order to improve the forecasting, distributed lags of powers are included in the simple model with a correction for serial autocorrelation (I (mais) terative Method of Cochrane-Orcutt). Moreover as reactive power data have heterocedasticity behavior, the estimation method of the coefficients through least squares is not appropriate. For that reason, it is used a robust solution known as Iteratively Reweighted Least Squares Estimation (IRLS). The short-term reactive power forecast is divided two periods "in sample" and "out of sample". In order to increase the forecast results, it is necessary to reduce the sample dimension using a methodology to cluster of data. These clusters are classified via an unsupervised learning neural network Kohonen Self-Organized Map.

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Tratamento computacional da topologia de grandes redes elétricas

Schilling, M. Th.; Assis, T. M. L.; Cárdenas, D. S. T.; Ross, R. P. D.
2009-09-01

Resumo em português Este artigo descreve a concepção de um novo aplicativo computacional (Anatopo) composto por diversos módulos, visando a identificação, diagnóstico e vários tipos de tratamento de configurações topológicas representativas de sistemas de potência descritos por grafos. Tais grafos são definidos por listas de nós (e.g. subestações ou barras), ramos longitudinais (e.g. linhas de transmissão, transformadores, elementos série) e transversais (e.g. cargas, injeç (mais) ões, capacitores e reatores em derivação). O utilitário proposto é útil para operações de pré-processamento de estudos convencionais de fluxo de potência, fluxo de potência ótimo, curto-circuito, confiabilidade, estimação de estado, estabilidade, ou para a avaliação de propriedades estruturais inerentes à topologia de redes. Resumo em inglês This paper describes a computer program (Anatopo) useful for dealing with actual large scale power systems described by graphs, defined by a list of nodes (e.g. substations) and branches (e.g. transmission lines). The program have several independent modules which can be applied to a power system, producing a set of diagnoses and topological operations previously selected by the analyst. It has several practical applications related with studies involving the evaluation of power flows, short-circuits, grid structural properties and many others.

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Metodologias para avaliação e diagnóstico do estado de isolamentos de papel impregnado com óleo mineral

Zirbes, Roberto; Rolim, Jacqueline G; Zürn, Hans Helmut
2005-09-01

Resumo em português O isolamento elétrico mais comumente utilizado em subestações de média, alta ou extra alta tensão é o de celulose impregnada com óleo mineral isolante, em função de sua eficácia e custo reduzido. Sua utilização abrange transformadores de potência e suas buchas, reatores e transformadores de medição de corrente e tensão. Este artigo discute as metodologias tradicionais utilizadas na análise de estado e no diagnóstico do isolamento a partir do fator de dis (mais) sipação e da concentração de gases dissolvidos no óleo, considerando os principais fatores que afetam estes valores. São também abordados alguns aspectos que causam incerteza na medição e nas metodologias de análise. É apresentada a modelagem de uma rede neural artificial para diagnóstico e identificação de estado do isolamento a partir de dados de concentração de gases dissolvidos no óleo, sendo os resultados obtidos comparados com os das metodologias tradicionais baseadas em normas. Resumo em inglês Cellulose impregnated with mineral oil is the most used insulating material in medium, high or extra high voltage substations, due to its efficacy and low cost. This material is employed in power transformers and its bushings, reactors, capacitors and measurement voltage and current transformers. This paper discusses the methodologies traditionally used to assess the insulating state of impregnated paper and to diagnose faults through the dissipation factor and the concen (mais) tration of gases dissolved in the oil, regarding some factors that may affect those variables. Uncertainties in measured parameters and analysis methods are also considered. Some results obtained with the application of traditional methodologies (standards) for incipient fault detection based on gas analysis are compared with results obtained from the application of a artificial neural network proposed for this task.

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Análise automática de oscilografias em sistemas elétricos de potência/ Automated analysis of digital fault recorder data in power systems

Moreto, Miguel; Rolim, Jacqueline G.
2010-08-01

Resumo em português Atualmente os registradores digitais de perturbação estão presentes na maioria das instalações dos sistemas elétricos de potência. Estes equipamentos realizam um monitoramento constante do sistema buscando registrar eventuais distúrbios significativos em grandezas como tensões e correntes. A análise da grande quantidade de dados fornecida por estes equipamentos tem se tornado um desafio para os engenheiros analistas, os quais devem priorizar parte dos registros (mais) uma vez que não há tempo hábil para que todos os dados sejam verificados. Desta forma, os registros relativos a ocorrências graves, como desligamentos de geradores ou linhas de transmissão, devem ser analisados em primeira instância. Neste artigo é apresentada uma abrangente revisão bibliográfica relacionada com aplicações de metodologias de análise automática de oscilografias e das técnicas mais utilizadas atualmente. Assim, espera-se que a partir deste artigo o leitor possa adquirir os fundamentos necessários para iniciar o desenvolvimento de esquemas que visem auxiliar os engenheiros especialistas na árdua tarefa de analisar e classificar oscilografias. Resumo em inglês Nowadays the use of digital fault recorders is common practice in most power system substations and plants. These devices continuously monitor signals such as voltages and currents, aiming to record meaningful alterations in their values. The analysis of the huge amount of Digital Fault Recorder data has become a challenge to the specialized engineers, who have to prioritize some records because, in general, there is not enough time to examine all of them. A bibliographic (mais) revision concerning applications of automated DFR data analysis methodologies and the most employed computational techniques are presented in this paper. From this article the reader may gain the necessary fundamentals for starting the development of such automated schemes, helping expert engineers in dealing with the classification of the large amount of data provided by DFR.

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