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Redes neurais artificiais para proteção anti-ilhamento em redes elétricas com presença de geração distribuída
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753044
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Lopes, Thales Terrola e | - |
| Autor(es): dc.contributor | Monteiro, Paulo Roberto Duailibe | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ferreira, Vitor Hugo | - |
| Autor(es): dc.creator | Momo, Lucas Vaz | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-07-11T17:34:27Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-07-11T17:34:27Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-12-20 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-12-20 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://app.uff.br/riuff/handle/1/31619 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753044 | - |
| Descrição: dc.description | A geração, transmissão e distribuição de energia elétrica têm sido tradicionalmente organizadas em sistemas centralizados, com o fluxo de energia ocorrendo em uma direção, da geração para as cargas em uma topologia radial. No entanto, devido ao crescente aumento na demanda energética brasileira, houve uma reestruturação dos sistemas de energia em âmbito nacional. Uma alternativa topológica surgida foi a geração distribuída (GD), que consiste na inserção de pequenas unidades geradoras diretamente no sistema de distribuição e próximas ao consumidor final. A GD traz vantagens, como a redução do investimento inicial devido à dispensa da construção de grandes linhas de energia e maior confiabilidade, pois a energia é fornecida próximo ao ponto de consumo, minimizando perdas de transmissão e distribuição. No entanto, também apresenta desafios, como o alto custo inicial de implementação das tecnologias. As redes de distribuição não foram originalmente projetadas para lidar com injeções energéticas provenientes da GD, o que torna a operação e o controle dos sistemas de distribuição mais complexos. A continuidade do serviço de fornecimento de energia elétrica é obrigatoriedade para a segurança do sistema de potência. Violações de limites operativos, como sobre ou sub tensões, podem resultar em desconexões automáticas de equipamentos. Em caso de perda de fornecimento elétrico pela concessionária em um sistema de distribuição com presença de geradores distribuídos, esses geradores devem ser desconectados automaticamente e permanecerem off-line até que o fornecimento de energia seja restabelecido. Caso não ocorra a desconexão, é iniciado um ilhamento não intencional, no qual a qualidade da energia fornecida para os consumidores nessa área é comprometida, gerando problemas legais para a concessionária, que é responsável por essa área. Além disso, a formação dessas ilhas pode representar riscos para as equipes de manutenção e os consumidores em geral, uma vez que certas áreas permaneceriam energizadas sem o conhecimento prévio da concessionária. Os métodos de proteção anti ilhamento são tradicionalmente realizados com auxílio de relés de frequência e tensão, que podem apresentar zonas de não detecção, ocasionando falhas na sua operação. Neste projeto, propõe-se a implementação de funções de proteção anti ilhamento no microprocessador Arduíno com o desenvolvimento das funções baseadas em tensão e frequência e uma proteção inteligente, baseada no uso de Redes Neurais Artificiais (RNA). A rede neural é previamente treinada e embarcada com sua estrutura modelada usando o Matlab/Simulink, para posteriormente ser implantada no microprocessador. Foram realizadas simulações em um circuito teste de 5 barras, sob diferentes condições de operação da rede, para avaliar o grau de efetividade do sistema. Além disso, os códigos realizados no arduíno foram testados por meio de uma conexão na porta serial do computador, para que seja possível a comunicação com o Matlab/Simulink | - |
| Descrição: dc.description | Electric power generation, transmission, and distribution have traditionally been organized in centralized systems, with the energy flow occurring in one direction, from generation to loads in a radial topology. However, due to the increasing demand for energy in Brazil, there has been a restructuring of national energy systems. One topological alternative that has emerged is Distributed Generation (DG), which involves the insertion of small generating units directly into the distribution system and close to the end consumer. DG brings advantages such as reducing initial investment due to the absence of large energy line construction and increased reliability as energy is supplied close to the point of consumption, minimizing transmission and distribution losses. However, it also poses challenges, like the high initial cost of technology implementation. Distribution networks were not originally designed to handle energy injections from DG, making the operation and control of distribution systems more complex. Continuous electricity supply is mandatory for power system safety. Violations of operational limits, such as over or under voltages, can lead to automatic disconnections of equipment. In the event of a power loss by the utility in a distribution system with distributed generators, these generators must be automatically disconnected and remain offline until power supply is restored. Failure to disconnect initiates an unintentional islanding, compromising the quality of energy supplied to consumers in that area, leading to legal issues for the utility responsible for the area. Additionally, these islands may pose risks to maintenance teams and consumers since certain areas would remain energized without prior knowledge by the utility. Anti-islanding protection methods are traditionally performed using frequency and voltage relays, which may have non-detection zones, causing operational failures. This project proposes implementing anti-islanding protection functions in the Arduino microprocessor by developing functions based on voltage and frequency and an intelligent protection system based on the use of Artificial Neural Networks (ANN). The neural network is pre-trained and modeled using Matlab/Simulink, then deployed on the microprocessor. Simulations were conducted on a 5-bus test circuit under various network operation conditions to assess the system's effectiveness. Furthermore, the Arduino codes were tested via a serial port connection to a computer, enabling communication with Matlab/Simulink | - |
| Descrição: dc.description | 78 p. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Open Access | - |
| Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Geração distribuída | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Ilhamento não intencional | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Arduíno | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Proteção anti ilhamento | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Rede neural artificial | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Rede neural artificial | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Arduino (Controlador programável) | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Energia elétrica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Distributed generation | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Unintentional islanding | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Anti-islanding protection | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Artificial neural network | - |
| Título: dc.title | Redes neurais artificiais para proteção anti-ilhamento em redes elétricas com presença de geração distribuída | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | Trabalho de conclusão de curso | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF | |
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