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A investigação de diferentes tipos de faltas em linhas de transmissão é uma tarefa complexa e de extrema importância para o Sistema Elétrico de Potência (SEP). A modelagem da linha de transmissão deve ser estabelecida da forma mais rigorosa possível, visando à precisão das distâncias de faltas simuladas a partir dos modelos levantados. Neste trabalho será modelada uma linha de transmissão em circuito simples usando o programa de cálculo de transitórios eletromagnéticos ATPDraw® e, posteriormente, o algoritmo de localização de falta baseado no emprego do método dos mínimos quadrados será implementado no MATLAB®. O desempenho do método será discutido em termos de precisão e robustez dos resultados.

As perturbações sistêmicas que afetam o balanço carga-geração podem ocasionar a aceleração ou o atraso do ângulo do rotor dos geradores síncronos em relação à frequência síncrona, dando origem às oscilações de potência. O impacto deste fenômeno nos terminais das linhas de transmissão consiste essencialmente em flutuações dos valores de tensão e corrente, podendo ocasionar atuação indevida da função de distância (ANSI 21) em relés de proteção. De forma a impedir esta situação, a detecção do fenômeno e a tomada de decisão são feitas por meio de funções específicas destinadas ao bloqueio (ANSI 68) e disparo (ANSI 78) por oscilação de potência. Com o objetivo de se analisar a ocorrência do fenômeno e possibilitar a execução de testes de algoritmos das funções 68-78, foram realizados neste trabalho a caraterização das principais grandezas que são afetadas durante oscilações de potência e o equacionamento analítico e numérico de dois modelos de teste destinados à geração de sinais de tensão e corrente. A caracterização compreendeu implementação no MATLAB® e validação no Alternative Transients Program (ATP) das grandezas instantâneas e fasoriais corrente, tensão, potência ativa, potência reativa, impedância e velocidade da impedância, durante oscilações. A geração de sinais de oscilação de potência em softwares não-comerciais é geralmente limitada, pois a parametrização de tempos, velocidades de impedância e trajetórias podem não estar disponíveis. Os dois modelos (sistemas teste) equacionados neste trabalho possibilitam simulação de oscilações de potência estáveis, instáveis e em especial com trajetórias editáveis, de forma parametrizável pelo usuário. A leitura dos sinais gerados e a posterior tomada de decisão (bloqueio, desbloqueio ou trip) é realizada pelas funções de proteção 68-78, implementadas por meio dos algoritmos “Método das Características Concêntricas” e “Método da Variação da Tensão do Centro Elétrico”, os quais são comparados. Os resultados obtidos demonstraram-se satisfatórios, nos diversos casos simulados, dado que os sinais instantâneos gerados conseguiram realizar a trajetória de impedância parametrizada e o fenômeno pôde ser corretamente identificado por ambos algoritmos. Systemic disturbances that affect the load-generation balance may cause rotor angle acceleration or delay of the synchronous generators in relation to the synchronous frequency, giving rise to power swings. The impact of this phenomenon on the transmission line terminals consists essentially of fluctuations in voltage and current values, which may cause improper actuation of the distance function (ANSI 21) in protective relays. In order to prevent this situation, the phenomenon detection and decision-making is done through specific functions designed for power swing blocking (ANSI 68) and out-of-step tripping (ANSI 78). In order to analyze the occurrence of the phenomenon and enable the execution of tests of algorithms of functions 68-78, we performed the characterization of the main quantities that are affected during power swings, and the analytical and numerical equation of two models designed for voltage and current signals generation. The characterization included implementation in MATLAB® and validation in the Alternative Transients Program (ATP) of instantaneous and phasor quantities current, voltage, active power, reactive power, impedance and impedance velocity during oscillations. Power swing signals generation in non-commercial software is generally limited as time, impedance velocity, and trajectory parameters may not be available. The two models (test systems) equated in this work allow simulation of stable, unstable and in special, editable trajectory power swings, which can be parameterized by the user. The reading of the generated signals and the subsequent decision making (blocking, unblocking or tripping) is performed by the protection functions 68-78, implemented through the algorithms “Concentric Characteristics Method” and “Swing Center Voltage Method”, which are compared. The results were satisfactory in the simulated cases, since the instantaneous signals generated were able to perform the parameterized impedance path and both algorithms could correctly identify the phenomenon.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A definição do tema da pesquisa sobre uma questão do setor energético, surgiu com a viabilização de um projeto de pesquisa realizado entre a Escola de Ciência da Informação da Universidade Federal de Minas Gerais e a Companhia Energética de Minas Gerais S.A., e contou com apoio da Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa. A proposta era, por meio da gestão da informação, fomentar a sustentabilidade da carteira de geração de energia elétrica na matriz energética da concessionária no cenário nacional. Como objetivo principal deste trabalho, procurou-se, pela gestão e organização do conhecimento, propiciar melhorias no processo de tomada de decisões estratégicas. Para isto, empreenderam-se esforços no sentido de efetivar a conversão de conhecimento tácito em explícito e obter elementos que influenciem tais decisões. Logo, sob a perspectiva de uma concessionária energética, o estudo procurou mapear e compreender o processo decisório em investimentos em fontes alternativas renováveis. A atividade de geração tem sido amplamente divulgada entre as organizações e muitos países se voltam para as opções menos poluentes e que ocasionam menor impacto ao meio ambiente. Foram realizados a identificação e o levantamento de parâmetros no processo decisório neste contexto. Inicialmente, procurou-se enumerar os principais recursos informacionais utilizados pelas concessionárias, como publicações científicas e regulamentações específicas do setor energético. O desenvolvimento e a validação de termos que representassem a mensuração de conhecimento tácito e a relevância do tema para novas soluções da crescente demanda de geração de energia elétrica são as principais contribuições esperadas. Entrevistas e questionários possibilitaram informações que, ao serem analisadas, auxiliaram na definição dos interesses de investimentos atuais dessas concessionárias. Realizou-se a proposta da utilização de parâmetros não mensuráveis para se definir uma opção que represente as opiniões dos gestores em face de uma oportunidade de investimento. Para isto, se fez uso de um método multicritério, o qual estudos demonstraram sua aplicabilidade para problemas de mesma natureza e finalidade. Assim, o objetivo deste estudo foi demonstrar a aplicabilidade de conceitos e técnicas associadas à gestão e organização do conhecimento para auxiliar no processo de tomada de decisões estratégicas. Procurou-se demonstrar por um experimento prático a conversão de conhecimento tácito em explícito e obter, assim, elementos inerentes às decisões estratégicas no contexto específico da geração de energia elétrica. Foram realizadas ações para o envolvimento de diversos setores e indivíduos das organizações. Espera-se que a demonstração dos processos identificados e utilizados nesta pesquisa possam contribuir na delimitação de contextos em diversas áreas de aplicação. The research question on the decision-making process of the energy sector was defined with the feasibility of a research project established between Escola de Ciência da Informação da Universidade Federal de Minas Gerais and Companhia Energética de Minas Gerais S.A., and had the support of the Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa. The research project proposal was to provide information management to foster the sustainability of the electricity generation portfolio in the concessionaire's energy matrix in the national scenario. As the main objective of this work, seek, through the management and organization of knowledge, to provide improvements in the strategic decision-making process. For this, undertaking not to obtain an effect of effecting the conversion of knowledge activated in the explicit and obtaining elements that influence these decisions. Therefore, from the perspective of an energy utility, the study sought to map and understand the decisive process in investments in alternative renewable sources. The generation activity was widely disseminated among organizations and many countries turn to less polluting options that have less impact on the environment. The identification and survey of parameters in the decision-making process were carried out in this context. Initially, it was necessary to list the main information resources used by utilities, such as scientific publications and specific regulations in the energy sector. The development and validation of terms that represent the measurement of knowledge and the relevance of the topic for new solutions to the growing demand for electricity generation are the main expected contributions. Interviews and questionnaires provide information that, when analyzed, provided help to define the current investment interests of these concessionaires. It was made a proposal to use non-measurable parameters to define an option that represents the opinions of managers in an investment opportunity. For this, it is used a multicriteria method,wich studies have shown its applicability to problems of the same nature and use. Thus, the objective of this study was to demonstrate the applicability of concepts and techniques applicable to the management and organization of knowledge to assist in the strategic decision-making process. We proceeded to demonstrate by a practical experiment for the conversion of activated knowledge into the explicit and thus obtain elements inherent to strategic decisions in the specific context of the generation of electric energy. Actions were taken to involve various sectors and participation groups. It is expected that the demonstration of the processes used and the application of this resource on that research can contribute to the delimitation of contexts in several areas of application.

O desempenho adequado das funções de proteção é de extrema importância para o funcionamento dos sistemas elétricos de potência. Por esta razão, a execução de testes em relés de proteção se faz necessária para assegurar o correto funcionamento de sistemas de proteção. A norma IEEE C37.233 define diversos tipos de testes para sistemas de proteção com diferentes finalidades. Dentre eles, o chamado teste de aplicação objetiva avaliar a confiabilidade de um relé de proteção, definindo a probabilidade de o aparelho operar adequadamente nas situações em que se espera que ele opere e vice-versa - tal procedimento deve ser realizado pelo usuário final do produto. O método de Monte Carlo costuma ser empregado para tal avaliação, tendo se mostrado um procedimento eficaz para o teste de aplicação. Entretanto, sua eficiência tem o inconveniente de requerer um número muito extenso de casos de teste, o que demanda um maior tempo e mão-de-obra para sua execução. Como forma de contornar esse inconveniente, o presente trabalho propõe uma nova metodologia para a redução da quantidade de testes necessários para o procedimento, sem alterar a precisão do processo quanto à estimativa da confiabilidade do relé de proteção. A metodologia proposta utiliza o grafo de Gabriel, um recurso da área de inteligência artificial para a construção de classificadores, para alcançar o objetivo do trabalho. Observou-se uma redução significativa na quantidade de casos de teste sem que se alterasse significativamente a precisão da estimativa da confiabilidade dos ajustes do relé de proteção com o procedimento proposto. Como consequência, é possível almejar a otimização no uso de ferramentas de testes de relés de proteção, tais como os simuladores de sistemas elétricos de potência ou malas de teste, além do RTDS (Real Time Digital Simulator). The good performance of protective relay functions is very important to guarantee the correct behavior of the power system. Thus, it is necessary to perform tests in protective relays to ensure the correct operation of protection systems. The IEEE standard C37.233 defines several types of tests for protection systems with different goals. One of them, the so-called application test, is dedicated to evaluate the reliability of a protective relay in a specific situation. It is designed to define the probability of the protective relay to operate properly when it is expected and the probability of the protective relay to not operate properly when it is expected – this procedure must be performed by the final user or under his supervision. The Monte Carlo method is usually performed to do this evaluation and has proved to be an effective procedure for the application test. However, its efficiency has the drawback of requiring a very large number of test cases, which requires more time and labor to perform. As a means to overcome this inconvenience, the present work proposes a new methodology to reduce the amount of tests required for the procedure without changing the process accuracy as the reliability relay estimate. The proposed methodology uses Gabriel graph, a resource available in the area of artificial intelligence for the construction of classifiers, to achieve the objective of the work. A significant reduction in the number of test cases was observed without a significant change in the estimated accuracy of the protective relay settings with the proposed procedure. As a consequence, it is possible to optimize the use of protective relay testing tools such as power system simulators or test cases, as well as Real Time Digital Simulator (RTDS).