Análise de proteção de linhas de transmissão através de relés numéricos e uso de models externos no ATP (Alternative Transient Program)

Abstract

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para obter um ambiente interativo de simulação com ferramentas que permitam fazer análises de sistemas de proteção como estudos de coordenação e analises pós falta. As ferramentas estão baseadas no programa de simulação de transitórios eletro- magnéticos EMTP/ATP e na linguagem de programação ANSI C, sobre a plataforma de software livre GNU/Linux. Esta metodologia pode ser implementada, da mesma forma, em qualquer plataforma Windows sobre a qual possa funcionar o EMTP/ATP e o pacote ATP/MingW. Assim, implementou- se um relé de distância numérico através de modelos externos (“foreign models”). Ilustra-se também como usar arquivos no formato COMTRADE na análise com EMTP/ATP. Dessa forma foi possível analisar o comportamento do relé implementado tendo como entradas os sinais de tensões e correntes correspondentes aos eventos reais. Os sinais de disparo, assim como os demais componentes do relé, foram testados usando um sistema teste de referência do Power System Relaying Committee da PES-IEEE e os sinais de faltas reais do Sistema Elétrico Interligado da Colômbia. Por fim, foi feito um estudo de coordenação. Os resultados são apresentados e discutidos. A metodologia proposta pode ser usada para desenvolver qualquer componente ou elemento de controle dentro de um sistema elétrico, onde haja a necessidade de usar o EMTP/ATP para simular condições específicas de operação do sistema elétrico, complementando a simplicidade da linguagem MODELS com a portabilidade e potencialidade da linguagem C

This work presents the methodology to obtain an environment of interactive simulation with tools to perform analysis of protection systems, coordination studies and analysis post fault. These tools are based on the program for electromagnetic transients EMTP/ATP and in ANSI C programming language used in the free GNU/Linux software platform. The same methodology can be followed to be used on any Windows Operating System that can run EMTP/ATP and the package ATP/MingW. Then, for this, a numerical distance relay was implemented by means of foreign models using C programming language. It also shows how to use COMTRADE files in analysis with EMTP / ATP. Thus it was possible to analyze the behavior of the implemented relay with voltage and current signals of real events as inputs. The trip signals, like the other components of the relay, were tested using a testing reference system of Power System Relaying Committee of PES-IEEE and the signals of real faults of Inter- connected Electric System of Colombia. Finally, a coordination study was made. The results are presented and discussed. This methodology could also be used to develop any component or control element within an electrical system that one may need for a particular use; therefore, compensating the simplicity of the language MODELS with the flexibility and portability of C programming language