Antes de se proceder com a instalação de geração distribuída em redes de distribuição de energia elétrica, engenheiros de proteção devem projetar e parametrizar sistemas de proteção de forma eficiente para desconectar os geradores distribuídos dentro de um tempo pré-determinado, no caso de ocorrência de situações de ilhamento. Tanto o projeto quanto a avaliação de sistemas de proteção anti-ilhamento confiáveis exigem um estudo detalhado envolvendo numerosas simulações dinâmicas, as quais podem demandar muito tempo por parte dos especialistas de proteção. Este artigo tem por objetivo propor um conjunto de fórmulas para reduzir esse número de simulações dinâmicas. Tais fórmulas são capazes de determinar diretamente o comportamento dinâmico dos dispositivos anti-ilhamento mais empregados em geradores síncronos distribuídos: os relés baseados em medidas de freqüência. Elas são obtidas da solução analítica da equação de oscilação da máquina síncrona, juntamente com a solução das equações dos relés. Além disso, as curvas que relacionam o tempo de detecção com o desbalanço de potência ativa, conhecidas como curvas de desempenho, são empregadas para avaliar a exatidão das fórmulas. Tais curvas são obtidas tanto por simulação dinâmica quanto pelas fórmulas propostas, assim uma comparação abrangente pode ser realizada. Os dispositivos de proteção contra ilhamentos analisados neste trabalho são o relé de sub/sobre freqüência, o relé de taxa de variação de freqüência (em inglês, ROCOF relay - Rate Of Change Of Frequency relay) e o relé de deslocamento de fase ou "salto de vetor" (em inglês Vector Surge, Vector Shift ou Voltage Jump relay).

Prior to the installation of distributed generation in distribution networks, protection engineers must design and adjust efficiently protection systems to disconnect all distributed generators within acceptable time frame in case of islanding occurrences. Designing and evaluating reliable protection systems require numerous repeated dynamic simulations, which may be very time consuming. This paper aims to reduce the number of simulations necessary to design anti-islanding protection of distributed generators by proposing a set of formulas that determine directly the dynamic behavior of the most employed anti-islanding devices in synchronous-based distributed generation: frequency-based relays. Such formulas are derived from the solution of the synchronous machine and relays equations. Moreover, the detection time versus active power imbalance curves, known as performance curves, are employed to evaluate the accuracy level of these formulas. These curves are obtained by non-linear dynamic simulations as well as by the proposed formulas, thus a thorough comparison can be done. The frequency-based relays analyzed are: under and over-frequency relays, rate of change of frequency relays (ROCOF relays) and vector surge or vector jump relays (VS relays).

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).

Este trabalho trata da modelagem da carga no processo de recomposição do sistema de energia elétrica após a ocorrência de blecautes. Em especial, é analisado o comportamento de cargas residenciais termostáticas, que são as principais responsáveis pelo aumento da demanda pós-perturbação, e cujo conhecimento é essencial na recomposição do sistema. A modelagem é construída a partir de técnicas de programação orientada a objetos que valoriza a modelagem física dos equipamentos elétricos residenciais através da implementação de um número reduzido de classes correspondentes aos equipamentos termostáticos. A agregação das cargas é também realizada usando a mesma filosofia, a partir da definição hierárquica dos componentes de uma subestação de distribuição típica, como alimentadores e residênciais.

This work is about load modeling in power system restoration after blackouts. The behaviour of residential thermostatically controlled loads is analyzed, since they are the main responsible for the growth of demand after reenergization. Load modeling is implemented using Oriented Object Programming (OOP). OOP techniques take advantage of physical modeling of residential thermostatically controlled equipment and use a reduced number of classes to represent them. Load aggregation is also implemented using "residence" and "feeder" classes in an hierarquical structure.