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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2013.tde-15032013-151305
Document
Author
Full name
Renato Machado Monaro
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2013
Supervisor
Committee
Coury, Denis Vinicius (President)
Delbem, Alexandre Cláudio Botazzo
Freitas Filho, Walmir de
Manassero Junior, Giovanni
Vieira Júnior, José Carlos de Melo
Title in Portuguese
Lógica fuzzy aplicada na melhoria da proteção digital de geradores síncronos
Keywords in Portuguese
faltas internas
geradores síncronos
lógica fuzzy
proteção
real time digital simulator
sistemas elétricos de potência
Abstract in Portuguese
Este trabalho propõe um novo método de proteção de geradores síncronos baseado em inteligência artificial, mais especificamente lógica fuzzy, com o propósito de melhorar a proteção destes componentes vitais aos sistema elétricos de potência. Um sistema elétrico de potência completo composto por geradores, linhas de transmissão e cargas foi simulado através do Real Time Digital Simulator para fornecer dados para realização de testes e validação do algoritmo de proteção inteligente. Adicionalmente, foram desenvolvidos dois esquemas experimentais que proporcionaram a obtenção de um conjunto extensivo de ensaios de faltas internas em dois geradores síncronos reais, com o objetivo de fornecer dados para comprovar a eficácia da proteção proposta. Um sistema integrado de software e hardware cujo objetivo é servir de plataforma para desenvolver e executar em tempo real algoritmos de proteção aplicados foi desenvolvido. Esse sistema integrado foi utilizado nos testes embarcados em tempo-real do algoritmo de proteção desenvolvido. Apresenta-se também um arranjo composto por funções de proteção tradicionais mais utilizadas em campo, as quais serviram como base de comparação de desempenho para o esquema de proteção inteligente desenvolvido. Os resultados apresentados mostram que o método de proteção inteligente proposto é mais sensível para detectar instantaneamente faltas fase-terra em geradores síncronos com aterramento de alta-impedância, além de ser capaz de identificar faltas entre-espiras e entre-caminhos
Title in English
Fuzzy logic applied in synchronous generators digital protection improvement
Keywords in English
electric power system
fuzzy logic
internal faults
protection
real time digital simulator
synchronous generators
Abstract in English
This work presents the development of a synchronous generator protective technique based on artificial intelligence, specifically fuzzy logic, in order to improve the protection of these vital components of the electric power system. A complete electric power system composed of generators, transmission lines and loads was simulated using the Real Time Digital Simulator to provide data for testing and validating the intelligent protection algorithm. Additionally, an extensive set of internal fault experiments conducted on two actual synchronous generators provided oscillograms to demostrate the proposed protection effectiveness. An integrated hardware and software system whose purpose is to serve as a platform for developing and executing real-time protection algorithms is presented. This integrated system was used for real-time embedded testing of the protection algorithm developed. An arrangement composed of traditional protection functions most used in the field is also presented, this arrangement served as a comparison basis for the intelligent protection scheme performance. The results show that the intelligent protection is more sensitive to detect instantly ground faults in synchronous generators with high-impedance grounding, it is also shown that the proposed scheme is able to identify inter-turns and inter-circuits faults
 
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Renato.pdf (21.78 Mbytes)
Publishing Date
2013-03-21
 
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