Metodología para identifcación de fallas en líneas de transmisión, con base en el análisis transitorio y comunicación IEC61850

Una falla en el sistema eléctrico de potencia genera componentes espectrales desde el nivel DC hasta altas frecuencias, sin embargo, los esquemas de protección convencionales usan la componente de la frecuencia fundamental y las demás componentes son filtradas y desechadas como si no fueran relevantes. En esta tesis se propone una metodología de protección para líneas de transmisión, con base en el transitorio electromagnético y el estándar de comunicación IEC61850. Esta metodología se plantea teniendo en cuenta las restricciones de ancho de banda de los Transformadores de Instrumentación Ópticos que se están instalando en las subestaciones digitales, los cuales, envían valores muestreados a los dispositivos de protección a una velocidad de muestreo estandarizada de 80 muestras por ciclo. La información de corriente y voltaje en cada una de las fases se recibe y se procesa en tiempo real, con un nuevo algoritmo de descomposición Wavelet que se propone en este documento, y que está basado en el análisis multi-resolución. Se implementa además un algoritmo de protección de distancia convencional, basado en la frecuencia fundamental, con el n de validar el incremento en el rendimiento al usar la señal transitoria. Se realizan las mismas pruebas a los dos relés de protección con un simulador de tiempo real basado en el Software de simulación ATP y el estándar de comunicación IEC61850, el cual envía valores muestreados y recibe mensajes GOOSE de cualquier protección que cumpla con el estándar. Se simulan diferentes casos de estudio dónde se varían los factores críticos para las protecciones actuales y transitorias, como la resistencia, ubicación y ángulo de incepción de la falla. Como resultado, con la metodología planteada se obtiene un mejor rendimiento en términos de velocidad y porcentaje de fallas detectadas en comparación con la protección de distancia, la cual está basada en la frecuencia fundamental. El desarrollo del relé de protección virtual que se presenta en este documento, facilita la implementación de otras metodologías basadas en el transitorio electromagnético que se han propuesto anteriormente en la literatura. Ya que la integración del relé de protección en una subestación digital no implica cambios de los transformadores de medida o de los dispositivos de comunicación existentes en la subestación, a unos con mayor ancho de banda. Lo que finalmente promoverá y contribuirá a una mayor viabilidad en la implementación de esquemas de protección basados en el transitorio y la Transformada Wavelet.

• Autores: Ospina Serrano, Eduardo Andres
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/62394
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/62394; http://bdigital.unal.edu.co/61495/
• Palabra clave: 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; IEC61850; Transformada Wavelet; Algoritmo Piramidal Recursivo; Relé basado en el transitorio; Relé de distancia; Bus de proceso; Wavelet Transform; Recursive Pyramid Algorithm; Transient Based Relay; Distance Relay; Process Bus
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional