A Função Estimação de Estado com Capacidade de Previsão nos Centros de Controle da LIGHT

A Função Estimação de Estado

com Capacidade de Previsão nos

Centros de Controle da LIGHT

Ronaldo S. Freund*

[email protected]

José Monteiro

Lysandro Jr.

[email protected]

Milton Brown Do

Coutto Filho

[email protected]

Julio C. Stacchini

de Souza

[email protected]

LIGHT

LIGHT

UFF

UFF

Edwin B. Mitacc Meza

[email protected]

Ariovaldo V. Garcia

[email protected]

Petrônio Spyer Prattes

[email protected]

IMPLANTAÇÃO DA FUNÇÃO ESTIMAÇÃO DE ESTADO

EM UM SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE ENERGIA

Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento 046/2004

Itemização:

•

Introdução;

•

Estimação de Estado Estática;

•

Estimação de Estado com Capacidade de Previsão;

•

Arquitetura;

•

Sistema Elétrico;

•

Implantação – dificuldades;

•

Resultados

•

Conclusão

100 SCO TSU-JP 1 TSU-JP 2 JP TSU 1 2 1 2 ITP-JP 1 ITP-JP 2 PDG BAR AVD ITP CUR 2 2 1 1 FCN-GRA 1 FCN-GRA 2 FCN-GRA 3 FCN-GRA 4 FCN-GRA 5 FCN-GRA 6 5 6 JDB TIE 124 126 35 34 127 125 MJV LBN TIE 149 138 137 133 114 PTS HMT COP 116 141 115 TIE 117 129 128 131 132 MFC 185 113 110 172 134 135 MKZ CMR SLZ SAT 122 139 120 TRV121 CMT LEM MBF 1 2 1 2 LPD BFI 101 144 3 4 RCP FCN PBR MAN 1 4 ALC 143 145 1 2 130 119 88 BFC FCN-GRA 1 FCN-GRA 2 FCN-GRA 3 FCN-GRA 4 FCN-GRA 5 FCN-GRA 6 TSU-GRA 1 TSU-GRA 2 TSU-GRA 3 TSU-GRA 4 N N N N N NA NA N N N N N BFG 184 156 SMT 123 186 BPD 183 BMT LIN NCRD N 112 PDD CCD-GRA 1 CCD-GRA 2 OLR CCD TER CBI DCT 30 73 73 30 73 30 73 30 161 162 DMC 30 73 VVQ-JP 1 VVQ VVQ-JP 2 N TQR NA TRG-SJS 1 TRG-SJS 2 CDV-SJS 1 CDV-SJS 2 163 102 148 150 136 CDV BPN SJS PER 108 SGA 109 TRG GVD FND GNB 107 159 160 155 111 106 NA N N N N 73 30 GRA RAM NA NA NA 104 103 NA AD 500KV 345KV N NA 82 81

COR 1

Introdução

Aplicação: Centros Operativos (COS/COR)

•

Formação da Base de Dados em tempo real:

Confiável

baseada:

– Parâmetros;

– Topologia.

Medidas da Rede Elétrica

•

Estimação de Estado

– Estática – instante isolado

– Capacidade de Previsão: Inovações

– Modelo Dinâmico - do Estado Estático

– Previsão

Status

Configurador da

Rede

Etapas da Estimação Estática

Medidas

Análise de

Observabilidade

Pseudomedidas

Filtragem

MQP

Análise de

Resíduos

limite

)

(

i

≤

r

_N

Estimadores com Capacidade de Previsão

Valores Filtrados

tempo

Estado

Previsor de Estado

Ajuste do modelo – comportamento

Previsão

Variância do erro de previsão

Previsão de medidas

Variância do erro de previsão

Pseudo-medidas

Análise de Inovações

Estimador com Capacidade de Previsão

Configurador da

Rede

Análise de

Observabilidade

Filtragem

Previsão

Análise de

Inovações

Análise de

Resíduos

limite

)

(

i

≤

r

N

Sistema de Gerenciamento de Energia

ARQUITETURA - SCADA & Servidor de Aplicações

Servidores

• Comunic. (TFE)

Prot. Tempo Real

IEC 870-5-101

TELEGYR 8979

• SCADA

•HISTÓRICOS

RAID

• Servidores ICCP

Integração

SCADA x SA

Inter Center

Communication Protocol

ICCP

_{Independência}

do Fornecedor

Condições Normais de Operação

Sistema LIGHT – Tronco FCN/GRA

100

SCO

TSU-JP 1

TSU-JP 2

JP

TSU

1

2

1

2

ITP-JP 1

ITP-JP 2

PDG

BAR

AVD

ITP

CUR

2

2

1

1

FCN-GRA 1

FCN-GRA 2

FCN-GRA 3

FCN-GRA 4

FCN-GRA 5

FCN-GRA 6

JDB

TIE

124

126

35

34

127

125

MJV

LBN

TIE

149

138

137

133

114

PTS

HMT

COP

116

141

115

TIE

117

129

128

131

132

MFC

185

113

110

172

134

135

MKZ

CMR

SLZ

SAT

122

139

120

121

TRV

CMT

LEM

MBF

LPD

₁₀₁

BFI

₁₄₄

RCP

FCN

URG

PBR

MAN

ALC

143

145

1

2

130

119

88

BFC

FCN-GRA 1

FCN-GRA 2

FCN-GRA 3

FCN-GRA 4

FCN-GRA 5

FCN-GRA 6

TSU-GRA 1

TSU-GRA 2

TSU-GRA 3

TSU-GRA 4

1

7

N

N

N

N

N

NA

NA

N

N

N

N

N

BFG

184

156

SMT

123

186

BPD

183

BMT

LIN

_CRD

N

N

112

PDD

CCD-GRA 1

CCD-GRA 2

OLR

CCD

TER

CBI

DCT

30

73

73

30

73

30

73

30

161

162

DMC

30

73

VVQ-JP 1

VVQ

VVQ-JP 2

N

TQR

NA

TRG-SJS 1

TRG-SJS 2

CDV-SJS 1

CDV-SJS 2

163

102

148

150

136

CDV

BPN

SJS

PER

108

SGA

109

TRG

GVD

FND

GNB

107

159

160

155

111

106

NA

N

N

N

N

73

30

GRA

RAM

NA

NA

NA

104

103

NA

AD

500KV

345KV

N

NA

82

81

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

18

19

20

21

COR

1

Piloto

288

intervalos

5

minutos

1 dia

J = 10

intervalos

27 de abril

38

Barras

44

Ramos

155

Medidas

Sistema- LIGHT

Dificuldades: - Construção da Base de Dados

50,01

103,68

93,05

50,01

103,68

93,05

LT_GRA2_LPD_T2_EMS

50,01

103,68

93,05

50,01

103,68

93,05

LT_GRA2_LPD_F2_EMS

50,01

103,68

93,05

50,01

103,68

93,05

LT_GRA1_LPD_T1_EMS

50,01

103,68

93,05

50,01

103,68

93,05

LT_GRA1_LPD_F1_EMS

99,86

52,64

109,24

37,45

18,35

40,91

LT_ALC_MAN4_ALC_T2_EMS

99,86

52,64

109,24

37,45

18,35

40,91

LT_ALC_MAN4_ALC_F2_EMS

37,83

100,07

41,82

81,79

96,84

72,47

LT_GRA4_ALC_MAN4_T2_EMS

37,83

100,07

41,82

81,79

96,84

72,47

LT_GRA4_ALC_MAN4_F2_EMS

99,86

52,64

109,24

37,45

18,35

40,91

LT_ALC_MAN1_ALC_T1_EMS

99,86

52,64

109,24

37,45

18,35

40,91

LT_ALC_MAN1_ALC_F1_EMS

37,83

100,07

41,82

81,79

96,84

72,47

LT_GRA1_ALC_MAN1_T1_EMS

37,83

100,07

41,82

81,79

96,84

72,47

LT_GRA1_ALC_MAN1_F1_EMS

54,88

95,30

31,16

50,85

103,91

93,19

LT_GRA6_JDB_T2_EMS

54,88

95,30

31,16

50,85

103,91

93,19

LT_GRA6_JDB_F2_EMS

54,88

95,30

31,16

50,85

103,91

93,19

LT_GRA5_JDB_T1_EMS

54,88

95,30

31,16

50,85

103,91

93,19

LT_GRA5_JDB_F1_EMS

B%

X%

R%

B%

X%

R%

Fonte 2

Fonte 1

Linhas

Levantamento de Campo

Uniformização de Critérios

Responsabilidade: Centralização

Desvio nos

Parâmetros

Invalidação de

Resultados

EE

Dificuldades: - Construção da Base de Dados

Desvio nos

Parâmetros

Invalidação de

Resultados

EE

Considerando:

• Experiência operativa

(sem suspeição na situação

Normal)

• Resultados obtidos nos testes

(respondendo adequadamente)

Optou-se: σ em função do FE

Dificuldades: Desvio Padrão das Medidas

Estipular o valor inicial - SIMULAÇÕES

a) σ como função do valor medido e fundo de escala

Nenhum EG

3σ = α x VM + β x FE

3 EGs

0.012 x VM + 0.0035 x FE

7 EGs

0.0067 x VM +0.00163 x FE

Tensão

(

σ = p.u.)

Fluxo (

σ = p.u.)

Injeção (

σ = p.u.)

Diagnóstico de EG

Medidas - VM (valor medido) e FE (fundo de escala):

b) σ como função do valor do fundo de escala

Nenhum EG

0,45% x FE

∑ %Classe de Precisão (TC+TP+MDGE) =

0,80% x FE

Tensão (

σ = p.u.)

Fluxo (

σ = p.u.)

Injeção (

σ = p.u.)

Diagnóstico

Medidas (% em função do valor de fundo de escala)

Testes: Simulação com EG em medida

Sistema LIGHT

Medida

Valor sem EG

Valor com EG

P

_1-2

0,5033

2,5033

Q

_1-2

-0,0813

-1,0813

14,1

P

_6-2

14,2

Q

_1-2

18,2

P

_1-6

30,9

P

_1-2

r

_N

Medida

Previsão Indisponível

limite

)

(

i

≥

r

_N

limite

)

(

i

≥

N

ν

14,9

Q

_1-2

32,5

P

_1-2

υ

_N

Medida

Resultados do FASE

Inovações

Normalizadas

-0,1344

0,4467

Previsão

Mudança Brusca

Sistema LIGHT

Nenhum

r

N

(

i

)

≤

limite

0.9400

0.9500

0.9600

0.9700

0.9800

0.9900

1.0000

1.0100

1.0200

1.0300

1

8

15

22

29

36

43

50

57

64

71

78

85

92

99

Resultados do FASE

limite

)

(

i

≥

N

ν

Inovações

Normalizadas

5,6465

V

₂₄

6,8453

V

₂₂

υ

_N

Medida

5,2011

V

₂

5,6287

V

₃₆

5,1632

V

₂₆

Conclusão

Motivação: Registrar todas as fases da

Implantação da função EE com Capacidade de

Previsão

9

Comprovar a eficiência de cada um dos módulos

aplicados a sistemas testes e reais

9

Fundamentar, desenvolver e testar os módulos

componentes do FASE

9

Confirmar o uso do ICCP para tornar o SA

independente do fornecedor do SCADA

9

Comprovar a eficiência do FASE em situações

A Função Estimação de Estado

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