Autorrestabelecimento de sistemas de transmissão – aplicação do conceito assisted-healing em centros de operação a partir de sistemas especialistas

Abstract

O restabelecimento do Sistema Elétrico de Potência após perturbações é um processo crítico desempenhado por operadores de centros de operação, que exige agilidade e segurança, e é fortemente influenciado por fatores humanos, tais como pressão e estresse. Decisões importantes devem ser tomadas a partir de um volume considerável de informações recebidas pelos sistemas computacionais EMS/SCADA, e estas são cruciais para o sucesso do restabelecimento dos equipamentos e das cargas interrompidas. Em geral, procedimentos operativos de restabelecimento e de recomposição são utilizados para orientar as ações dos operadores, desde desligamentos simples até blecautes gerais. Tais procedimentos estabelecem aspectos importantes acerca das ações a serem desempenhadas e abrangem desde a sequência de execução do processo, bem como as condições prévias que devem ser observadas antes da execução de cada manobra. Estes procedimentos são tradicionalmente compostos por diversos documentos, que devem ser avaliados e entendidos pelos operadores durante a execução do processo. Consequentemente, o tempo gasto com a leitura e a compreensão destes normativos bem como eventuais decisões erroneamente tomadas impactam negativamente o resultado do processo. Esta tese apresenta uma avaliação detalhada da execução do processo de restabelecimento de sistemas de transmissão, visando à automação baseada no conceito Assisted-Healing. Será apresentada uma ferramenta desenvolvida especificamente com o propósito de automatizar as ações desempenhadas pelos operadores de centro de operação, em favor da rapidez e segurança na execução do restabelecimento. Este protótipo é capaz de obter e processar informações de tempo real a partir do EMS/SCADA e comparar com as bases de conhecimento previamente preparadas e armazenadas no próprio sistema, que contêm todas as regras e condições a serem verificadas previamente à execução das manobras. O sistema protótipo também é capaz de enviar comandos de fechamento a disjuntores visando ao restabelecimento de equipamentos desligados, respeitando a topologia e as restrições operativas existentes. A concepção desta solução demandou profundo entendimento sobre os diversos padrões e modelagens adotadas em alarmes, sinalizações de proteção, procedimentos operativos, topologias e configurações de subestações, bem como o desenvolvimento de uma estratégia para minimizar ações de manutenção sobre o sistema quando de mudanças nos procedimentos operativos, ampliações, ou alterações topológicas da rede de transmissão. Baseando-se na filosofia de Sistemas Especialistas, todo o conhecimento requerido é armazenado em bases de conhecimento. As lógicas de processamento fazem parte do motor de inferências, e dispensam manutenção, enquanto que as bases de conhecimento demandam atualização na medida em que os procedimentos operativos passam por modificações. A eficácia da proposta apresentada foi avaliada através da utilização do sistema protótipo em um ambiente de simulação idêntico ao EMS/SCADA utilizado pelos operadores do Centro de Operação do Sistema da Cemig Geração e Transmissão, no qual foram preparados cenários que reproduzem desarmes simples e múltiplos, envolvendo linhas de transmissão, transformadores e diversos outros equipamentos de extra alta tensão. Os resultados obtidos através do sistema protótipo mostram que a solução proposta é confiável e apropriada para fornecer diagnósticos concisos e executar automaticamente ações de restabelecimento, tanto em grandes perturbações, quanto em desarmes comuns do dia a dia do centro de operação.