Análise comparativa sobre a eficácia de relés baseados em medidas de freqüência para detecção de ilhamento de geradores distribuídos

Abstract

Relés de proteção baseados em medidas de freqüência são usualmente empregados para detectar ilhamento de geradores síncronos conectados em redes de distribuição de energia elétrica. O desempenho desses relés é fortemente dependente do desbalanço de potência ativa na rede ilhada. Para avaliar diferentes tipos de relés de freqüência de forma sistemática, utiliza-se, neste trabalho, uma metodologia de análise baseada em um conjunto de curvas relacionando tempo de detecção do ilhamento e desbalanço de potência ativa. A partir dessas curvas, obtidas por meio de simulação dinâmica não-linear, o conceito de desbalanço crítico de potência ativa também é apresentado. Essa metodologia é aplicada aos relés de sub/sobrefreqüência, relés de taxa de variação da freqüência (Rate of Change of Frequency Relays - ROCOF Relays) e relés de deslocamento de fase (Vector Surge ou Vector Jump Relays).Frequency-based relays are usually employed in anti-islanding protection of synchronous generators connected to distribution systems. Since the relays performances are strongly dependent on the amount of active power imbalance in the islanded system, a set of detection time versus power imbalance curves is employed to evaluate the performance of these relays. Such curves are obtained by non-linear dynamical simulation. The concept of critical active power imbalance is also presented by using these curves. This methodology is applied to analyze under and over-frequency relays, rate of change of frequency relays (ROCOF relays) and vector surge or vector jump relays (VS relays).