Detecção e localização de faltas por ondas viajantes – uma abordagem baseada no método da Transformada de Hilbert-Huang

Authors

  • Frederico Ramos Cesário
  • Fernando Augusto Moreira
  • Washington Luiz Araujo Neves

DOI:

https://doi.org/10.55905/oelv21n10-082

Keywords:

Transformada de Hilbert Huang, ondas viajantes, detecção de faltas, localização de faltas, linhas de transmissão

Abstract

Este artigo apresenta uma aplicação da Transformada de Hilbert Huang (HHT) para analisar os transitórios de alta frequência em um sistema de transmissão gerado por uma falta em linha de transmissão com o objetivo de determinar sua localização. A metodologia utilizada baseia-se na teoria das ondas viajantes, onde, em função do tempo de propagação dos sinais entre o ponto de falta e os terminais da linha e empregando o HHT, é determinada a localização da falta. A técnica de localização de faltas utiliza dados registrados de um terminal da linha de transmissão. O algoritmo implementado no MATLAB que executa o ATP apresenta resultados promissores para localização de faltas em sistemas de transmissão, não sofrendo interferência significativa na variação de parâmetros de falta como tipo de falta, resistência de falta e ângulo de incidência de falta na linha de transmissão

References

D. V. Coury, M. Oleskovicz, R. Giovanini, "Proteção Digital de Sistemas de Potência dos Relés Eletromecânicos aos Microprocessados Inteligentes," 1. ed. São Carlos, SP. Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos. v. 1. 378p , 2007.

A. H. P. S. Pereira, "Avaliação dos Efeitos da Compensação Série sobre os Transitórios Eletromagnéticos em Linhas de Transmissão," Dissertação (Mestrado) – Departamento de Engenharia Elértica, Universidade Federal de Campina Grande, Paraiba. 2013.

E. Ngu, K. Ramar, "A Combined Impedance and Traveling Wave Based Fault Location Method for Multi-Terminal Transmission Lines," International Journal of Electrical Power and Energy Systems, v. 33, n. 10, p. 1767 – 1775, 2011.

A. Greenwood, "Electrical Transients in Power Systems," Wiley-Interscience, New York, 1971.

L. V. Bewley, "Traveling Waves on Transmission Systems," John Wiley & Sons, New York, USA, 1963.

A. Abur, F. Magnago, "Use of Time Delays between Modal Components in Wavelet Based Fault Location," International Journal of Electrical Power and Energy Systems, v. 22, n. 6, p. 397 – 403, 2000.

E. Clarke, "Circuit analysis A-C power systems. "[S.l.]: John Wiley, 1993.

J. R Lima Junior, W. L. A. Neves, B. A. Souza, F. V. Lopes, F. B. Costa, G. A. Arruda, ,"Localizador de Faltas Baseado na Teoria das Ondas Viajantes e na Transformada Wavelet com Dados Apenas do Terminal Local,"nConference: XVI Encuentro Regional Iberoamericano de Cigré, 2015.

G. N. Castro, "Desenvolvimento de Algoritmo para Automatizar Múltipas Análises do ATP-EMTPs," Trabalho de conclusão de curso, Departaemento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2018.

F. R. Cesário, F. A. Moreira, W. L. A. Neves, A. L. Neri Júnior, "Estudo Comparativo de Técnicas Utilizadas na Detecção de Faltas em Linhas de Transmissão pela Abordagem Baseada na Análise Espectral do Sinal," IX Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos (SBSE 2022), ocorrido entre os dias 10 e 13 de julho de 2022, em Santa Maria-RS, 2022.

N. E. Huang, Z. Shen, S. R. Long, M. L. Wu, H. H. Shih, Q. Zheng, N. C. Yen, C. C. Tung, H. H. Liu, "The Empirical Mode Decomposition and Hilbert Spectrum for Nonlinear and Nonstationary Time Series Analysis," Proc. Roy. Soc. London, vol. 454, pp. 903–995, 1998.

E. P. Sarno Filho, A. C. L. Fernandes Júnior, E. F. Simas Filho, J. M. Seixas, "Processamento de Sinais de Sonar Passivo Usando a Decomposição Empírica em Modos," XXXVI Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2018, Campina Grande, Paraiba, 2018.

P. Flandrin, G. Rilling, P. Gonçalves, "Empirical Mode Decomposition as Filter Bank." IEEE signal processing letters, IEEE, v. 11, n. 2, p. 112–114, 2004.

T. M. Melo, "Aplicação da Transformada de Hilbert e Separação em Bandas Clínicas para Redução do Eletroencefaloframa de Longa Duração," Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) — Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro-RJ, 2015.

D. Gabor, "Theory of Communication: The Analysis of Information," Proc. IEE, vol. 93(III), pp. 429–441, 1946.

B. Boashash, "Estimating and Interpreting the Instantaneous Frequency of a Signal. Part I: Fundamentals," Proc. IEEE 80, pp. 520–538, 1992.

M. K. I. Molla, K. Hirose, "Hilbert Spectrum in Time-Frequency Representation of Audio Signals Considering Disjoint Orthogonality," Advances in Adaptive Data Analysis, vol. 2, no. 3, pp. 313-336, 2010.

M. M. Saha, J. Izykowski, E. Rosolowski,"Fault Location om Power Networks. ,"Çondon: Springer Lodon, 2010.

Published

2023-10-13

How to Cite

Cesário, F. R., Moreira, F. A., & Neves, W. L. A. (2023). Detecção e localização de faltas por ondas viajantes – uma abordagem baseada no método da Transformada de Hilbert-Huang. OBSERVATÓRIO DE LA ECONOMÍA LATINOAMERICANA, 21(10), 16023–16043. https://doi.org/10.55905/oelv21n10-082

Issue

Section

Articles