Introdução ao IEEEDS

Uso de programas e dispositivos eletronicos inteligentes para manusear a operação de Redes Eletricas.

Aula 01: Aplicação em SEP

• nivel 0: Equipamentos de ampo, disjuntores, chaves, linhas de trasmissão, atuadores

• nivel 1: Paineis contendos os relés de proteção digital e elemetnos de controle

• nivel 2: Sala de comando de estações, supervisão e controle

• nivel 3: Centro de comdando - ONS

• A aplicação de sistemas inteligentes numa rede em SEP serve para melhorar a eficiencia e econovmia na conversão, transmissão, distribuição, armazenametnos e utilização de cargas

• Apefeiçoar a segurança da rede e a segurança na operação do sistema, aumetando a capacidade de observação e de controle da Rede Elétrica

• Melhorar a confiabilidade e disponibilidade do fornecimento de energia

Aula 02 - Critérios e requisitos de um projeto

• Automação aplicada
• Escopo, critérios, requisitos de um projeto
• Levantamento de requisitos de um projeto

Aula 03 - UTR e Aplicações

• Tipos de fabricantes
• Entradas analógicas x digitais

Aula 04 - Atividade prática

• Uso de Ladder para UTR e IEDs
• Programação em Ladder no Software da WEG

Aula 05 - Proteção e introdução a Relés Digitais

Objetivos:

• Entender os objetivos da proteção no SEP, sobre os desafios da industria para manter o funcionamento da Redes Elétricas.

• Entender o desenvolvimento tecnológico na proteção de SEP, explicando o processo histórico que contribuiu para as mudanças tecnológicas.

• Entender a transição do relé como dispostivo e função para o Relé digital como dispositivo multifuncional, exemplificando com um caso de uso real.

Aula 06 - Prototipagem de Relés de proteção

• Funcionalidades
• Requisitos
• Critérios

Relé Digital de proteção

- Esquema básico

• Unidade de entrada: TPS,TCs, UTR, IEEDs - interface de isolamento com o SEP
• Unidade de conversão: Só para relés secundários (maioria) - Converte sinal para unidade de medidas que conhecemos
• Unidade de Medida: Avalia grandezas convertidas e decide se a condição é de falha para acionar a unidade de saída. Pode ser usada redes neurais com algoritimos de otimização para estudos dos conceitos físicos da eng eletrica
• Unidade de saída: Adequam o sinal da unidade de medida para atuar no equipamento de desconexão
• Registro de eventos
• Sistema de Data/Hora Universal
• Registro oscilográfico
  • Todas as grandezas digitais e as anologicas, que foram digitalizadas, são armazenadas em uma memória. Esta memória armazena as amostras com sua data/hora, permitindo recuperar o estudo do SEp em uma janela de tmepo. Estados considerados normais são descartados e estados relacionados a falta ou eventos de falhas são armazenados para consulta futura. É utilizado formato COMTRADE IEEE C37.111-2013
• Comunicação de Hardware/Software

- Proteção digital

• Filtros - Passa-baixa e anti-aliasing
• Sample/hold (amostragem e retenção): Garante que todas as amostras são feitas ao mesmo tempo
• Multiplex: Solução mais barata, pois permite que apenas um conversor A/D seja utilziado para vários canais analógicos de entrada.
• Conversor A/D: Discretiza sinal analógico, transformando tensão/corrente em um número binário
• Barramento de dados: Eficência de processamento dos sinais

- Processamento de sinais

• Todos os sinais medidios nas entradas do IED são processados para extração das informações relevantes aos demais algoritimos
• Teorema de Nyquist-Shannon - Frequência de amostragem deve ser o mínimo do dobro da frequência amostrada
• Fenômeno de sobreposição de espectros ou aliasing deve ser o principal processamento dos sinais
• Algoritmos de controle e proteção também são usados e configurados nos relé digitais. (PID, Malha de controle fechada, Lugar das Raízes, Diagrama de Bode)
• Transformada de Fourier
• Duas Senoides diferentes que podem ser obditidas no mesmo conjunto de amostras (Sinais “fantasmas”)
• Um filtro-passa baixas é colocado antes da amostragem para garantir que nenhuma frequência acima da frequência de amostragem (fs) que esteja presente no sinal.

Algoritimos de proteção

Algorítimos de controle

Auto Verificação

Revisando:

1. Qual o papel da unidade de medida no esquema básico de funcionamento de um relé de proteção?

2. Justifique a importância do processamento de sinais em um relé digital

3. Explique como o fenômeno de aliasing pode prejudicar o funcionamento de um relé digital

4. Cite duas funcionalidades de relés digitais encontradas em outros IEDS

5. Cite duas justificativas para que um Relé Digital tenha a funcionalidade de registro de oscilografia (Diferencial)

   1. Pegar dados de ondas eletromag, sensores, dados físicos

6. Cite uma diferença entre algorítimos de controle e de proteção e como é feita a implementação em IEEDs

Sistemas Elétricos / Circuitos Elétricos (ENEM)

Requisitos Teóricos de SEP para estudar e aprender

• Freqüência em 60 HZ da Rede - Estabilidade
• Operação x Manutenção
• Curto circuito tem ondas de frequência detectáveis em Relés digitais
• Computadores quânticos
  • Estudos de semi condutores
  • Funciona para dar o resultado esperado como 0 ou 1
  • Qbits e Qkarts
• Conhecimento de estudos de Eng. Elétrica são abstrados por natureza, por um resultado de equações não linares de EDO da parte física da eletricidade
• Função de transferencia e Transformada de Laplace e Transformada Z
• Espaço de estados, modelagem de circuitos 1 e 2 ordem

Projeto Final - IEED

1. Levantamento de requisitos

2. Arquitetura Para este tutorial você precisa das seguintes partes:

ESP32 (ler Melhores placas de desenvolvimento ESP32) Sensor de temperatura DS18B20 – DS18B20 com guia ESP32 Resistor de 4,7 k Ohm Placa Raspberry Pi (ler Melhores kits iniciais Raspberry Pi) Cartão MicroSD – 16 GB Classe 10 Fonte de alimentação Raspberry Pi (5 V 2,5 A) Fios de ligação Placa de ensaio

3. Implementação

4. Testes