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Title: Utilizando redes de petri coloridas hierárquicas no auxílio à recomposição de subestações.
Other Titles: Using colored hierarchical petri nets to aid in the recomposition of substations.
???metadata.dc.creator???: LISBÔA, Luciano Antônio Calmon.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Antônio Marcus Nogueira.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: SILVA, Leandro Dias da.
???metadata.dc.contributor.referee1???: PERKUSICH, Angelo.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SOUZA, Benemar Alencar de.
Keywords: Rede de petri colorida;Recomposição de subestações;Modelagem de sistemas de potência;Recomposição de sistemas de potência;Controle de transmissão de energia;Subestações;Colored petri net;Restoration of substations;Modeling of power systems;Power System Recomposition;Power transmission control
Issue Date: 5-Dec-2008
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LISBÔA, Luciano Antônio Calmon. Utilizando redes de petri coloridas hierárquicas no auxílio à recomposição de subestações. 2008. 387f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2008.
???metadata.dc.description.resumo???: Subestações (SEs) conectam todo o sistema elétrico, permitindo o fluxo de energia. SEs são compostas de equipamentos que comutam, mudam ou regulam a tensão elétrica; funcionam como uma etapa de controle e transferência em um sistema de transmissão elétrico, direcionando e controlando o fluxo energético, transformando os níveis de tensão etambémfuncionandocomoumaetapadeentregaparaconsumidoresindustriais. AsSEs devem operar, sem interrupções, em suas condições nominais, ou seja, suprindo todas as cargas, para as quais estas foram projetadas. No entanto, desligamentos de SEs, eventos de natureza aleatória, embora não desejáveis, ocorrem nas SEs corriqueiramente. Quando estes desligamentos acontecem, há desdobramentos de natureza social e econômica. Neste contexto, é importante que os serviços de uma SE sejam restabelecidos, de modo seguro e confiável, o mais rápido possível. Neste trabalho, uma solução para recompor uma subestação é proposta, utilizando Redes de Petri Coloridas Hierárquicas (RPCHs), de modo seguro, confiável, rápido e eficiente. Esta solução evita estados proibidos, visando à segurança. RPCHs garantem a corretude. Isto torna esta solução confiável. A dinâmica apresentada nesta solução a faz rápida. Esta solução executa suas ações sem perda de tempo e de modo correto. Isto torna esta solução eficiente. Esta solução tem as vantagens de não ter dificuldade de representar uma base de conhecimento e/ou projetar um mecanismo eficiente de inferência para determinar que ações devem ser tomadas, a partir de um grande volume de conhecimento baseado em regras; não ter limitações de desempenho, trabalhando com múltiplas faltas; não depender do conhecimento do operador. Além disto, esta solução considera os modelos detalhados dos equipamentos da SE; possui uma dinâmica que permite apenas o processamento das informações atualizadas; é robusta, ou seja, se houver problema em adquirir algumas informações e/ou comandar alguns equipamentos, há caminhos alternativos para o sucesso da recomposição de SE; é estruturada e sistematizada, ocasionando uma fácil generalização, facilitando, assim, uma possível manutenção e/ou ampliação; tem provas, através de métodos formais, da sua corretude; possibilita a integração em um caso real. Como estudo de caso, uma subestação real representativa é considerada. Utilizando métodos formais, são possíveis uma formulação e uma solução para este problema através de representações matemáticas estruturadas, escaláveis e compactas. Algoritmos e propriedades do formalismo utilizado permitem análise formalmente. A generalização da solução, não só para diversas subestações, mas também para outras plantas, é também apresentada. Uma sugestão para integrar a solução proposta em sistemas reais torna esta solução em uma aplicação prática e direta. Esta solução pode ser utilizada por empresas de energia elétrica o que pode representar ganhos operacionais e financeiros relevantes.
Abstract: Substations connect all the power system, letting energy flow. They are composed by equipments that switch, change or regulate electrical voltage; work as a transfer and control stage in a power transmission system, directing and controlling electrical flow, changing voltage levels and also serving as a delivery stage to industrial customers. Substations must operate, without interruptions, in their nominal conditions, i.e., supplying all the loads they were projected to. However, substation blackouts, random events,although they are not wished,occurvery often. When substation blackouts occur, there are social and economic consequences. In this context, it is important the restoration of the substation services, in a safe and reliable way ,as soon as possible. In this work, a solution to restore a substation is proposed, using Hierarchical Coloured Petri Nets (HCPNs), in a safe, reliable, fast and efficient way. This solution avoids prohibited states, aiming to the safety. HCPNs guarantee correctness. This becomes this solution reliable. The presented dynamics in this solution makes it fast. This solution executes its task without time loss and in a correct way. This becomes this solution efficient. This solution has the advantages of not having difficulty of representing a knowledge base and/or projecting an efficient mechanism of inference to determine which actions have to be taken, from a large volume of knowledge based on rules; not having bad performance, working with multiple faults; not having dependency of operator knowledge. Moreover, this solution considers the detailed models of the substation equipments; has a dynamics which just allows updated information processing; is robust, i.e., if a problem to acquire some information or command some equipment occurs, alternative ways to accomplish substation restoration successfully are considered; is structured and systematized, causing an easy generalization and therefore facilitating a possible maintenance and/or ampliation of this system; proves, through formal methods, its correctness; is possible to integrate in a real case. As case study, a representative real substation is considered. Using formal methods, a formulation and solution to this problem through structured, scalable and compact mathematical representations are possible. Algorithms and proprieties of the used formalism let analysis formally. Generalization of the solution not only to several substations, but also to other plants, is also presented. A suggestion to integrate the proposed solution in real systems becomes this solution in a direct and practical application. This solution can be used by electrical companies what can represent relevant financial and operational gains.
Keywords: Rede de petri colorida
Recomposição de subestações
Modelagem de sistemas de potência
Recomposição de sistemas de potência
Controle de transmissão de energia
Subestações
Colored petri net
Restoration of substations
Modeling of power systems
Power System Recomposition
Power transmission control
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3264
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