18.ago esmeralda 15.00_321_cpfl paulista

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18.ago esmeralda 15.00_321_cpfl paulista

  1. 1. Aplicação de Sistema Especialista no Diagnóstico da Atuação da Proteção em Subestações Distribuidoras
  2. 2. Objetivo <ul><li>Análise e diagnóstico da atuação da proteção em subestações de distribuição, envolvendo: </li></ul><ul><ul><li>Relés de diferentes tecnologias (como eletromecânica e digital); </li></ul></ul><ul><ul><li>Diferentes protocolos de comunicação. </li></ul></ul><ul><li>Facilitar a coleta de dados; </li></ul><ul><li>Não necessitar diretamente de um especialista para análise; </li></ul><ul><li>Diminuir o tempo de análise. </li></ul>
  3. 3. Sistema Desenvolvido <ul><li>Ambiente computacional com: </li></ul><ul><ul><li>Sistema especialista para a geração de diagnósticos; </li></ul></ul><ul><ul><li>Simulador computadorizado de disjuntor; </li></ul></ul><ul><ul><li>Interface OPC multi-driver que coleta os dados oriundos dos relés; </li></ul></ul><ul><ul><li>Programa de apresentação do diagnóstico ao usuário. </li></ul></ul>
  4. 4. Funções de Proteção Contempladas <ul><li>Sobrecorrente instantâneo de fase (50); </li></ul><ul><li>• Sobrecorrente temporizado de fase (51); </li></ul><ul><li>• Sobrecorrente instantâneo de neutro (50N); </li></ul><ul><li>• Sobrecorrente temporizado de neutro (51N); </li></ul><ul><li>• Sobrecorrente temporizado de terra (51GS); </li></ul><ul><li>• Religamento (79); </li></ul><ul><li>• Bloqueio do alimentador (86A); </li></ul><ul><li>• Bloqueio da retaguarda (86T); </li></ul><ul><li>• Diferencial (87). </li></ul>
  5. 5. Plataforma de Testes <ul><li>Ambiente físico: configurável para diferentes relés e vários esquemas de proteção. </li></ul>
  6. 6. Simulador de Disjuntor Interfaces do simulador de disjuntor
  7. 7. Simulador de Disjuntor Tipo de acionamento Nome da chave Descrição Fechamento SFCM_R Chave para simulação de falha do fim de curso do motor do disjuntor. SFCB_R Chave para simulação de falha no fim de curso das molas do disjuntor. SF86T_R Chave para simulação de bloqueio do trafo . Quando acionado essa chave, o circuito ficará aberto, impossibilitando o fechamento do disjuntor. Abertura SF27_R Chave para simulação de falta de tensão no circuito Vcc. SF86T_R Chave para simulação de bloqueio do trafo . Quando acionada essa chave é enviado sinal para abertura do disjuntor.
  8. 8. Arquitetura Multi-Driver Servidor OPC e relés
  9. 9. Arquitetura de Software
  10. 10. Sistema inteligente <ul><li>Desenvolvido em Clips ( &quot;C Language Integrated Production System&quot; ) desenvolvido pela NASA; </li></ul><ul><li>Utiliza técnica de inteligência artificial denominada de sistema especialista; </li></ul><ul><li>Tem por base as regras de produção; </li></ul><ul><li>Em sua base de conhecimento existem regras e fatos. </li></ul>
  11. 11. Sistema especialista <ul><li>Base conhecimento formada por regras obtidas junto a engenheiros e técnicos de proteção e na literatura técnica; </li></ul><ul><li>Identifica problemas relacionados com: </li></ul><ul><ul><li>Parametrização curvas de desligamento; </li></ul></ul><ul><ul><li>Tempo de operação (Tripping); </li></ul></ul><ul><ul><li>Coordenação entre os relés; </li></ul></ul><ul><ul><li>Falha de disjuntor (mecanismo de disparo). </li></ul></ul>
  12. 12. Estrutura do Sistema especialista
  13. 13. Operação do Sistema especialista (1) <ul><li>Recebe o conhecimento do relé envolvido na atuação da proteção e inicia a montagem da base de conhecimento; </li></ul><ul><li>Recebe os fatos: (parâmetros) de curto-circuito, tolerâncias para cálculos, inicialização de variáveis, flags e os desvios operacionais; </li></ul><ul><li>Recebe fatos referentes aos relés e as informações referentes ao relé envolvido na proteção. </li></ul>
  14. 14. Operação do Sistema especialista (2) <ul><li>Recebe as funções especificas de cada módulo, cálculo de sobrecorrente, fasores, curto circuito, números complexos, dentre outras; </li></ul><ul><li>Recebe as regras de definição de módulos, regras de chamada e gravação de arquivos e regras de normalização das variáveis de operação, tempo e de sobrecorrente; </li></ul>
  15. 15. Operação do Sistema especialista (3) <ul><li>A base de conhecimento é filtradas de forma a tratar somente aquelas que são relevantes para o processamento de algoritmos específicos; </li></ul><ul><li>Realiza o processamento de inferência, montando o diagnóstico; </li></ul><ul><li>Apresenta o diagnóstico e finaliza o processamento. </li></ul>
  16. 16. Diagnósticos <ul><li>Verificação da atuação da proteção : </li></ul><ul><ul><li>Quando atuada a proteção do relé, será feito uma verificação se o mesmo atuou conforme seu ajuste, podendo haver entre as possibilidades do mesmo ter atuado abaixo do seu ajuste, acima do seu ajuste ou até mesmo não ter atuado; </li></ul></ul><ul><li>Verificação de coordenação dos relés : </li></ul><ul><ul><li>Através dos valores de ajustes de operação dos relés será possível traçar suas curvas e verificar se os mesmos estão coordenados entre si e com o resto da subestação; </li></ul></ul><ul><li>Evolução da falta : </li></ul><ul><ul><li>Através de uma única base de tempo, tendo todos os relés sincronizados, será possível descriminar por ordem cronológica a atuação de todos os relés dentro da subestação; </li></ul></ul><ul><li>Comportamento do disjuntor durante a atuação da proteção : </li></ul><ul><ul><li>Cada disjuntor terá seus contatos e chaves monitorados, tornando-se possível apontar o motivo do mesmo não ter respondido após a atuação de um relé ou religador. </li></ul></ul>
  17. 17. Sistema Especialista <ul><li>No código do sistema especialista existem: </li></ul><ul><ul><li>8.843 linhas de código; </li></ul></ul><ul><ul><li>401 regras; </li></ul></ul><ul><ul><li>92 funções; </li></ul></ul><ul><ul><li>105 fatos. </li></ul></ul><ul><li>Duração de um processamento manual é inferior a 1 segundo, em equipamento: </li></ul><ul><ul><li>Intel(R) Pentiun(R) Dual; </li></ul></ul><ul><ul><li>CPU T230 @ 1.73GHz 1,99 GB RAM </li></ul></ul><ul><ul><li>Microsoft Windons XP Versão 2002, service Pack 3. </li></ul></ul>
  18. 18. Exemplo de Tela do CLIPS
  19. 19. Resultados (1) <ul><li>Identificação no diagnóstico de erros nos ajustes, ou em parâmetros dos relés de proteção; </li></ul><ul><li>Diminuição no tempo de análise dos eventos por parte dos profissionais de proteção; </li></ul>
  20. 20. Resultados (2) <ul><li>O sistema especialista apresentou resultados satisfatórios; </li></ul><ul><li>O sistema especialista não analisou de forma adequada uma classe de problemas gerados pela forma de operação, e atualização das variáveis internas de alguns relés. </li></ul><ul><li>Também foi notada a geração de diagnósticos errados resultantes de uma classe de problemas relacionados às limitações de alguns protocolos. </li></ul><ul><ul><ul><li>ModBus não carrega o time stamp, por exemplo </li></ul></ul></ul>
  21. 21. Melhoramentos futuros ... <ul><li>Ampliação dos tipos de relés testados; </li></ul><ul><li>Tratar os problemas citados melhorando a forma de aquisição de fatos que alimentam o sistema especialista; </li></ul><ul><li>Ferramenta para construção e atualização da base de conhecimento; </li></ul><ul><li>Apresentação visual dos resultados obtidos. </li></ul>
  22. 22. <ul><li>Obrigado!!! </li></ul>

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