Avaliação dos limites de erro introduzidos por transformadores para instrumentos na determinação da distância de falta em linhas de transmissão por meio de Algoritmos Genéticos e de Enxame de Partículas
Linhas de transmissão, localização de faltas, transformadores de instrumentos, metaheurísticas, enxame de partículas, algoritmos genéticos.
O sistema elétrico é composto por inúmeras linhas de transmissão, que possuem grandes extensões e estão constantemente expostas às intempéries e às condições extremas impostas pela natureza. Como as linhas de transmissão são os elementos do sistema mais vulneráveis a falhas, seu monitoramento, controle e manutenção rápida são extremamente importantes. Nesse contexto, métodos de localização de faltas cada vez mais precisos tornam-se necessários para garantir a máxima confiabilidade da operação do sistema.
Os algoritmos de localização de faltas baseados em dados de dois terminais geralmente apresentam melhor precisão quando são utilizadas estratégias de sincronização de medições e estimativa de parâmetros elétricos da linha, dependendo do método de determinação do ponto de falta. Nesse sentido, foram desenvolvidas metodologias para localização de faltas considerando erros de sincronização em sinais de tensão e corrente, bem como metodologias que não dependem de parâmetros elétricos da linha de transmissão como dados de entrada.
Sabe-se que os transformadores de instrumentos (TIs) têm um papel importante na introdução de erros na localização de faltas. Outras fontes de erro também são importantes, mas considerou-se que os erros provenientes de TIs na modelagem dos problemas de otimização representam um desafio considerável, não apenas devido à natureza dinâmica do domínio, mas também devido aos valores significativos que esses erros podem apresentar.
Assim, neste trabalho, propõem-se duas novas abordagens para avaliação dos limites de erro de localização de faltas em linhas de transmissão, obtida a partir de um algoritmo que independe dos parâmetros elétricos das linhas, considerando apenas os erros introduzidos por TIs. Dada a complexidade da função objetivo, optou-se por resolver o problema, por meio de uma metaheurística. Os algoritmos testados são adaptações de duas metaheurísticas: Algoritmo Genético e Enxame de Partículas, para um problema de domínio dinâmico, uma vez que os erros de fase, inerentes à amostragem de tensão e corrente pelos TIs, têm uma relação de dependência com os erros dos módulos, definidos pelo paralelogramo de exatidão do TI correspondente. Esses algoritmos foram escolhidos por serem os mais frequentemente utilizados em problemas de otimização em Sistemas de Potência. Efetua-se uma uma comparação entre os desempenhos de ambos os algoritmos, a fim de verificar qual melhor se adequa à solução do problema.
A lacuna que os algoritmos propostos visam preencher está relacionada à avaliação dos limites de erro na localização de faltas sem a necessidade de analisar todas as combinações de erros possíveis introduzidas pelos dados de entrada oriundos dos transformadores de instrumentos. Cabe ressaltar que a inclusão de todas as fontes de erro possíveis seria um tema para pesquisas futuras e mais abrangentes.