Análise de Observabilidade e Processamento de Erros Grosseiros ...
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10 Análise de Observabilidade TP W VAr TP W VAr TP W VAr ¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤ ¥¡¥¡¥¡¥¡¥¡¥¡¥¡¥ ¦¡¦¡¦¡¦¡¦¡¦¡¦¡¦ §¡§¡§¡§¡§¡§¡§¡§¡§ ¨¡¨¡¨¡¨¡¨¡¨¡¨¡¨ £¡£¡£¡£¡£¡£¡£¡£¡£ TC TC TC LT LT PSfrag replacements ¡¡¡¡¡¡ ¢¡¢¡¢¡¢¡¢¡¢¡¢¡¢ ¡ LT LT (a) (b) (c) Figura 2.3: Exemplos de arranjos de medidores 263 NAP −14.257 264 8219 141.397 V −147.63 141.045 V 297 911 replacements (a) (b) (c) 8.44 −12.10 265 266 269 272 275 −3.47 −2.43 6.28 −42.96 −11.43 −8.06 267 270 273 276 −74.09 6.09 288 3119 3117 274 277 300 278 299 279 −0.18 −0.18 280 6.191 −72.035 303 301 295 293 290 287 284 281 304 848 2435 −7.41 −8.82 22.98 15.85 302 296 294 167 166 4.78 52.34 292 2.16 4.78 4.50 −35.92 5.28 45.58 57.68 52.15 5.07 9.18 291 288 285 282 305 846 289 286 283 843 2916 751 Figura 2.4: Arranjo de barra da subestação NAP, medidas de potência ativa (valor na parte superior) e reativa nas seções de barramento
2.1 Introdução 11 2.1.2 Modelo de medida Um sistema monitorado em que o número de medidas é maior que o número de variáveis de estado, é denominado sistema sobre-determinado. O modelo das grandezas medidas é representado por uma relação matemática entre as grandezas medidas em função das variáveis de estado. Na estimação de estado é usual considerar as tensões e os ajustes de taps de transformadores como variáveis de estado e formular as medidas de fluxo e injeções em função delas, porém outras variáveis de estado podem ser consideradas. Podem ser classificados dois tipos de medidas: as medidas de variáveis de estado e as medidas de variáveis dependentes. As medidas dependentes são aquelas escritas em função das variáveis de estado. O modelo adotado neste trabalho trata do primeiro tipo de medida, pois o modelo de medição propicia esta abordagem. Independente dos tipos de medidas elas seguem a seguinte formulação matemática representada pela Eq. (2.1) e ilustrada na Fig. (2.5). z = h(x) + e (2.1) z representa o vetor de medidas de dimensão m × 1, x(n × 1) o vetor de estado real (indeterminável), h(m × 1) o vetor de funções não-lineares que relaciona o estado e a medida e e(m × 1) PSfrag replacements o vetor de erros aleatórios com distribuição suposta normal. Estado “verdadeiro” Erro “Aleatório” h e Sistema Real x Modelo h(x) ∑ Medida z Figura 2.5: Modelo de medida As principais medidas utilizadas na estimação de estado convencional são: • Magnitude de tensão V k • Potência ativa 1. Fluxo em linha P km 2. Fluxos em um conjunto de ramos ∑ P km 3. Injeção P k
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2.1 Introdução 11<br />
2.1.2 Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> medida<br />
Um sistema monitorado em que o número <strong>de</strong> medidas é maior que o número <strong>de</strong> variáveis <strong>de</strong><br />
estado, é <strong>de</strong>nominado sistema sobre-<strong>de</strong>terminado. O mo<strong>de</strong>lo das gran<strong>de</strong>zas medidas é representado<br />
por uma relação matemática entre as gran<strong>de</strong>zas medidas em função das variáveis <strong>de</strong> estado.<br />
Na estimação <strong>de</strong> estado é usual consi<strong>de</strong>rar as tensões e os ajustes <strong>de</strong> taps <strong>de</strong> transformadores<br />
como variáveis <strong>de</strong> estado e formular as medidas <strong>de</strong> fluxo e injeções em função <strong>de</strong>las, porém outras<br />
variáveis <strong>de</strong> estado po<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>radas. Po<strong>de</strong>m ser classificados dois tipos <strong>de</strong> medidas: as<br />
medidas <strong>de</strong> variáveis <strong>de</strong> estado e as medidas <strong>de</strong> variáveis <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes. As medidas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes<br />
são aquelas escritas em função das variáveis <strong>de</strong> estado. O mo<strong>de</strong>lo adotado neste trabalho trata<br />
do primeiro tipo <strong>de</strong> medida, pois o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> medição propicia esta abordagem. In<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte<br />
dos tipos <strong>de</strong> medidas elas seguem a seguinte formulação matemática representada pela Eq. (2.1)<br />
e ilustrada na Fig. (2.5).<br />
z = h(x) + e (2.1)<br />
z representa o vetor <strong>de</strong> medidas <strong>de</strong> dimensão m × 1, x(n × 1) o vetor <strong>de</strong> estado real (in<strong>de</strong>terminável),<br />
h(m × 1) o vetor <strong>de</strong> funções não-lineares que relaciona o estado e a medida e e(m × 1)<br />
PSfrag replacements<br />
o vetor <strong>de</strong> erros aleatórios com distribuição suposta normal.<br />
Estado “verda<strong>de</strong>iro”<br />
Erro “Aleatório”<br />
h<br />
e<br />
Sistema Real<br />
x<br />
Mo<strong>de</strong>lo<br />
h(x)<br />
∑<br />
Medida<br />
z<br />
Figura 2.5: Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> medida<br />
As principais medidas utilizadas na estimação <strong>de</strong> estado convencional são:<br />
• Magnitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> tensão V k<br />
• Potência ativa<br />
1. Fluxo em linha P km<br />
2. Fluxos em um conjunto <strong>de</strong> ramos ∑ P km<br />
3. Injeção P k