Breve Descrição dos Sincrofasores

Nascidos na década de 1990, os sincrofasores são equipamentos de medição de alta precisão da tensão e das correntes da rede, com registro de data e hora com a precisão de relógio GPS.

Este registro de data/hora por GPS permite que as medições do Sincrofasor em uma rede sejam comparadas para verificar se há problemas e automatizar o controle.

No passado, essa precisão estava disponível apenas com esquemas de proteção diferencial, que eram limitados a uma pequena área de comparação. Com os sincrofasores, podemos comparar grandes distâncias e múltiplos nós, já que a referência de tempo para todas as capturas de dados é a mesma.

Esta é a razão pela qual os sincrofasores foram inicialmente implantados em redes de transmissão. Por meio dos sincrofasores, os engenheiros podem implementar uma proteção diferencial de ampla área, juntamente com uma série de outras aplicações.

Os avanços atuais da computação e da análise de big data nos permitem aplicar essa tecnologia à rede de distribuição. A quantidade de dados coletados diariamente em cada PMU do Sincrofasor pode ser facilmente gerenciada, algo inviável até cinco anos atrás.

O desafio é implementar a infraestrutura de TI para coletar e processar esses dados. Felizmente, a partir do premiado projeto ARENA na Austrália, a NOJA Power iniciou a comercialização de um produto padrão para coleta e gerenciamento dessas informações, chamado NOJA Power Analytics.

Usando seu Religador OSM, a NOJA Power implementou uma PMU em seu controlador RC-20. Esta PMU pode ser conectada ao NOJA Power Analytics, permitindo a coleta e análise de dados de Sincrofasores baseados em nuvem.

Para os usuários, tudo o que é necessário é um link de comunicação do Controlador do religador e uma assinatura do NOJA Power Analytics.

Benefícios

Os sincrofasores são capturados a 50 amostras por segundo, proporcionando uma visão de alta resolução das tensões, correntes, frequência e taxa de alteração de frequência da rede.

A análise de falhas se torna muito mais rigorosa com uma visão abrangente da rede de distribuição.

A energia renovável e a geração distribuída tornam-se gerenciáveis com os sincrofasores, uma vez que o fluxo de dados pode desagregar a carga da geração em locais remotos.

Os dados de qualidade de energia se tornam prontamente visualizáveis por meio de Sincrofasores, capturando frequência, tensão e distorções harmônicas muito acima das capacidades dos sistemas SCADA existentes.

Esses dados de alta resolução também podem ser usados para derivar impedâncias de rede, fornecendo dados acionáveis aos engenheiros para informar seus modelos de rede. Modelos de rede aprimorados melhoram o projeto dos sistemas de proteção e o planejamento da rede.

Os sincrofasores têm sido usados até mesmo para detectar descargas parciais nas linhas de energia. Pesquisas atuais se mostram promissoras pra a previsão de falha do equipamento.

A lista de benefícios do Sincrofasor cresce cada vez mais, sendo impulsionada por pesquisas ativas de campo. Para usuários que buscam implementar um programa de captura de dados por sincrofasores, a próxima pergunta lógica é: “Quais são os locais ideais para a captura de dados por sincrofasores?”

Seleção de Locais

A aplicação da PMU da NOJA Power permite que os engenheiros aproveitem os sensores de tensão e corrente em um religador OSM da NOJA Power, como uma fonte de medição de média tensão para PMUs. Capturar PMUs é tão simples quanto instalar um religador OSM com controlador RC-20 em um local desejável e, em seguida, implementar um link de comunicação entre o RC-20 e a nuvem de dados do NOJA Power Analytics. Então, o que torna um local desejável?

Alimentadores Problemáticos

Com a experiência de campo, os distribuidores de serviços públicos aprendem mais com os sincrofasores de distribuição em alimentadores problemáticos. Alimentadores com fornecimento não confiável, equipamento antigo, faltas regulares ou parâmetros de rede incomuns representam as melhores oportunidades de aprendizado.

Os sincrofasores permitem uma inspeção de alta resolução dos parâmetros da rede e sua precisão permite cálculos de impedância do alimentador. As distribuidoras que instalam PMUs (religadores OSM com controle RC-20) em ambas as extremidades desses alimentadores podem comparar os dados para calcular as impedâncias.

Além disso, cada falta apresenta uma oportunidade para caracterizar a resposta da rede. Quando este alimentador apresenta uma falta, quais são os efeitos sobre outros alimentadores conectados? Quais são os efeitos sobre a subestação? E a estabilidade da rede?

Com a captura de dados do sincrofasor, todas essas perguntas podem ser respondidas.

Conexões de Geração Distribuída

As energias renováveis e a geração distribuída são um grande desafio emergente para os engenheiros. Eles estão acostumados com o fluxo de potência unilateral, mas quando a carga e a fonte estão colocalizadas, como a rede pode ser controlada?

Os sincrofasores permitem a separação dos valores de geração e carga em locais distribuídos. A instalação de PMU do religador OSM em locais de geração distribuída permite essa visão sobre carga e abastecimento. Sem essa tecnologia, entender o estado da geração distribuída torna-se algo extremamente desafiador.

Os sincrofasores também podem ser usados para proteção anti-ilhamento de área ampla, resolvendo problemas de sensibilidade quando a geração distribuída corresponde à carga.

Próximos Passos

“O concentrador de dados fasorial (PDC) baseado em nuvem da NOJA Power Analytics permite que nossos clientes realizem uma abordagem passo a passo dos Sincrofasores”, relata o diretor geral do Grupo NOJA Power, Neil O’Sullivan.

“Os clientes podem instalar um dispositivo em sua rede e conectá-lo usando uma conexão VPN 4G segura à nuvem do NOJA Power Analytics, e então ter acesso imediato aos dados do sincrofasor transmitido, bem como à ferramentas analíticas baseadas na nuvem para analisar e baixar os dados.”

A implementação de um teste de distribuição do sincrofasor agora é um produto padronizado comercialmente disponível. O NOJA Power Analytics permite que engenheiros de infraestrutura privada e distribuidores de serviços públicos coletem dados de sincrofasores de seus religadores OSM com uma simples assinatura. A análise de rede abrangente e as percepções podem ser obtidas usando a planta primária existente.