Aula 5 SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES

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SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA 
DE FASORES 
TEMAS DESTA AULA 
 
1. Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica 
2. Classificação das Subestações Elétricas 
3. Transformadores de Potencial e de Corrente 
4. Sistema de Monitoramento e Aquisição de Dados 
5. Sistema de Medição Sincronizada de Fasores 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
1. Erros de Medição 
2. Unidades de Medição Fasorial - PMU 
1. Erros de Medição 
Estimação de Estados 
 
Consiste em determinar os valores 
das variáveis do sistema para um 
determinado ponto de operação 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
1. Erros de Medição 
𝑍 = 𝐻. 𝑋 + 𝑤 
𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜: 
𝑍 − 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜𝑟; 
𝐻 − 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟çã𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑒 
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑜; 
𝑋 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎; 
𝑤 − 𝑟𝑢í𝑑𝑜 𝑑𝑜 𝑠𝑖𝑛𝑎𝑙. 
 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
1. Erros de Medição 
Estimação de Estados 
Etapas: 
1. Obtenção da topologia do sistema; 
2. Análise e restauração da 
observabilidade; 
3. Estimação do Estado do Sistema; 
4. Processamento de Erros 
Grosseiros. 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
1. Erros de Medição 
Principais causas de Erros de Medição 
 
• Erros de conversão analógico-digital; 
• Erros nos canais de comunicação; 
• Falta de sincronismo dos dados 
obtidos pelo sistema supervisório 
(SCADA) 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
2. Unidades de Medição Fasorial - PMU 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Um Sistema de Medição Sincronizada de Fasores (SMSF) e, 
atualmente, a implantação de equipamentos responsáveis por 
essas aferições, as Unidades de Medição Fasorial – PMUs (do 
inglês “Phasor Measurement Units”), já é uma realidade que se 
apresenta como uma forte tendência de utilização 
2. Unidades de Medição Fasorial 
Sistema de Medição Sincronizada de Fasores 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Funções do PMU: 
 
• Aquisição das tensões e correntes nas 
barras do SEP; 
• Processamento e formatação dessas 
informações 
• Envio ao concentrador de dados 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Concentrador de Dados 
 
Recebe e organiza as medidas fasoriais 
enviadas pelas PMUs, disponibilizando-as 
para uso em diversas aplicações (como, 
por exemplo, estimação de estado) 
Sistema de Medição Sincronizada de Fasores 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Canais de Comunicação 
 
• Meios físicos (linha telefônica, fibra 
ótica, redes de baixa tensão) 
• Redes sem fio (wireless, micro-ondas 
ou via satélite) 
Sistema de Medição Sincronizada de Fasores 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Phasor Measurement Units 
Filtros anti aliasing 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Phasor Measurement Units 
Conversor Analógico/Digital 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Phasor Measurement Units 
Microprocessador: tratamento 
matemático e sincronismo das amostras. 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Processamento de Medição Fasorial 
• As PMUs viabilizam a realização de amostragens a uma 
taxa de 60 medidas por segundo (mesma frequência do 
sinal enviado pelo GPS) 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Processamento de Medição Fasorial 
Um fasor nada mais é que uma 
representação matemática de uma forma 
de onda senoidal, tomando como 
referência, para a determinação do ângulo 
de fase, o instante do início da 
amostragem e considerando a frequência 
constante 
2. Unidades de Medição Fasorial 
SISTEMA DE MEDIÇÃO SINCRONIZADA DE FASORES 
Processamento de Medição Fasorial 
Medidas Fasoriais Sincronizadas são basicamente fasores de 
tensão e corrente obtidos em pontos geograficamente distantes 
entre si utilizando-se uma mesma referência de tempo. 
TRANSFORMADORES DE POTÊNCIAL E DE CORRENTE 
 Erros de Medição 
 Unidades de Medição Fasorial 
SAIBA MAIS 
[1] PHADKE, A.G. (2002). Synchronized phasor measurements—a historical 
overview. in Proc. IEEE Power Eng. Soc. Asia Pacific Transmission Distribution 
Conf. Exhib., Oct. 6–10, 2002, vol. 1, pp. 476–479[1] 
[2] London Jr. et al (2009), “Redundancy and Observability Analysis of 
Conventional and PMU Measurements”, IEEE Transactions on Power Systems, 
Volume: 24, Issue:3 , pp. 1629-1630[2] MONTICELLI, Alcir José; GARCIA, 
Ariovaldo. Introdução a Sistemas de Energia Elétrica. Campinas, SP: Ed. 
UNICAMP, c2011. 
*3+ XU, B.; ABUR, A. (2004). “Observability analysis and measurement 
placement for systems with PMU”. Proc. IEEE Power Eng. Soc. Power Systems 
Conf. Expo., Nova Yorque, pp.-10-13, outubro 
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