BR112015019731B1 - Método para testar vários dispositivos protetores distribuídos espacialmente de uma rede alimentadora de energia, sistema de teste e dispositivo de controle - Google Patents

Abstract

método para testar vários conjuntos protetores espacialmente distribuídos de uma rede alimentadora de corrente, bem como sistema de teste correspondente. método para testar vários conjuntos protetores (se1, se2) espacialmente distribuídos e integrantes de uma rede alimentadora de corrente (3). cada um dos conjuntos protetores (se1, se2) está equipado para que no aparecimento de uma falha (5) na rede alimentadora de corrente (3) seja feita o isolamento da falha (5) na rede alimentadora de corrente (3). o método abrange os seguintes passos: a: formação de uma sequência de teste inicial. b: fornecimento de uma sequência de teste para os conjuntos protetores (se1, se2). c: registro de dados fornecidos pelos conjuntos protetores (se1, se2), que são fornecidos pelos referidos conjuntos protetores (se1, se2) baseado na sequência de teste. d: análises dos dados fornecidos e geração de dados alimentados para os conjuntos protetores (se1, se2) dependendo dos dados fornecidos. quando os dados alimentados não fizerem parte da sequência de teste, estes dados alimentados serão integrados na sequência de teste e será continuado com o passo b, enquanto que ao contrário será feita a continuação com o passo e: avaliação de todos dados fornecidos pelos conjuntos protetores (se1, se2). no caso, cada sequência de teste abrange dados alimentados na forma de grandezas do processo da rede alimentadora de corrente (3) pelo menos para um dos conjuntos protetores (se1, se2).

Description

[0001] A presente invenção refere-se ao método e ao sistema deteste para testar, ou seja, examinar vários dispositivos protetores, espacialmente distribuídos, usados para proteção de uma rede de abastecimento de energia (por exemplo, uma rede de alta tensão).

[0002] Dispositivos protetores para rede alimentadora de energiaabrangem um ou vários aparelhos protetores que controlam grandezas de processo (por exemplo, corrente, tensão, mas também estados de comutação, por exemplo, interruptores de potência ou estados, por exemplo, de transformadores) da rede alimentadora de energia, fazendo a análise quanto à existência de falhas. Quando o dispositivo protetor detectar através desta análise uma falha em uma área de proteção a ela alocada da rede alimentadora de energia, o dispositivo protetor transmite comandos de comutação a fim de ativar especialmente um disjuntor com o qual a falha detectada será isolada, sendo cortada a parte correspondente da rede alimentadora de energia. Para tanto, o disjuntor interrompe o fluxo de corrente da rede alimentadora de energia, interrompendo o disjuntor, por exemplo, uma linha da rede alimentadora de energia ou do fluxo de corrente em um lado de um transformador. Alguns dispositivos protetores, ou seja, aparelhos protetores, além disso, estão em condições, depois de um determinado período de pausa, de liberarem comandos de comutação para tornar a fechar o disjuntor anteriormente aberto. Quando a falha no fechamento do disjuntor não mais estiver presente, o dispositivo protetor, ou seja, o aparelho protetor retornar ao controle normal da rede abastecedora de corrente. Se, por outro lado, a falha ainda estiver presente no fechamento do disjuntor, isto será reconhecido pelo o dispositivo protetor, ou seja, pelo aparelho protetor de maneira que o disjuntor imediatamente será reaberto através do dispositivo protetor, ou seja, do aparelho protetor.

[0003] Uma rede alimentadora de energia abrange no casoespecialmente uma rede que abrange linhas que apresentam entre si tensões superiores a 10 kV. A rede alimentadora de energia aqui indicada abrange por um lado uma rede de transferência de corrente com tensões acima de 100 kV é, por outro lado, as assim chamadas redes alimentadoras de energia de contensões acima de 10 kV (por exemplo, superiores a 20 kV). No caso, pode-se tratar de uma tensão alternada (por exemplo, 50 Hz) ou de uma tensão contínua. Um disjuntor está equipado para interromper uma conexão elétrica ativa de uma linha de alta tensão deste tipo. Assim, um disjuntor pode fazer a comutação de elevadas correntes de sobrecargas e correntes de curto circuito (até 800 kA) deve pOU manter estas correntes por um período predeterminado, podendo novamente realizar a desativação.

[0004] O teste desses dispositivos protetores verifica-se de acordocom o estado da técnica geralmente pelo exame do dispositivo protetor individual em um teste isolado. A comprovação do comportamento correto do sistema, isto é, da ação conjugada correta de todos os componentes (especialmente dispositivos protetores) verifica-se consoante o estado da técnica, normalmente não por um teste de funcional, porém por uma revisão da respectiva documentação técnica.

[0005] Portanto, a presente invenção tem como tarefa aprimorar oteste de dispositivos protetores espacialmente distribuídos de uma rede alimentadora de energia de maneira que possa também ser testada a ação conjugada correta dos dispositivos protetores espacialmente distribuídos, consequências de teste produzidas para esta finalidade.

[0006] De acordo com a invenção, esta tarefa será solucionada por um método para testar vários dispositivos protetores espacialmente distribuídos de uma rede alimentadora de energia, por meio de um sistema para testar vários dispositivos protetores de uma rede alimentadora de energia, distribuídos em locais espacialmente separados, por um dispositivo de controle e por um programa computadorizado. As concretizações definem formas de realização da presente invenção que são preferidas e vantajosas.

[0007] No contexto da presente invenção, é oferecido o métodopara testar vários dispositivos protetores espacialmente distribuídos de uma rede alimentadora de energia. No caso, cada um desses dispositivos protetores está configurado para que, ao detectar uma falha em uma área da rede alimentadora de energia, inspecionada pelo o respectivo dispositivo protetor, realizar o isolamento desta falha (especialmente pela a abertura do disjuntor alocado). No caso, o método de acordo com a invenção abrange os seguintes passos:a) Criação de uma sequência de teste inicial, com a qual um ou vários dispositivos protetores podem ser testados, ou seja, examinados. Cada sequência de teste abrange tanto entradas para o dispositivo protetor a ser examinado na forma de grandezas de processo da rede alimentadora de energia e podem também abranger saídas teóricas (resposta de exames) que devem ser emitidas pelo o respectivo dispositivo protetor testado na dependência das entradas.b) Emissão ou aplicação da sequência de teste para os dispositivos protetores.c) Detecção das saídas dos dispositivos protetores testados, sendo que o respectivo dispositivo protetor emite essas saídas baseado na sequência de teste aplicada no respectivo dispositivo protetor.d) Análise das saídas e produção de entradas para os dispositivos protetores na dependência das saídas. Quando as saídas de um dispositivo protetor (por exemplo, o comando de comutação para abertura de um disjuntor) resultarem em alterações das grandezas de processo de outros dispositivos protetores, de acordo com estas saídas serão produzidas entradas (na forma das grandezas de processo alterado) para estes outros dispositivos protetores.

[0008] Quando estas entradas (novamente) geradas ainda nãoforem parte da sequência de teste, a sequência de teste será ampliada pelas correspondentes (novas) entradas geradas e o método retornam ao passo b, ou seja, continua com o passo b.

[0009] Se por outro lado as entradas (novamente) geradas já foremparte da sequência de teste, o método continuará no próximo passo.e) Avaliação das saídas dos dispositivos protetores. O mais tardar neste passo será testado se as saídas geradas no contexto do exame pelos dispositivos protetores correspondem às saídas teóricas que podem ser, por exemplo, parte da sequência de teste. No caso, uma saída teórica determina, por exemplo, o que foi emitido pelo respectivo dispositivo protetor (por exemplo, na forma de dados binários) e quando o respectivo dispositivo protetor deverá emitir a saída teórica (por exemplo, depois de um primeiro intervalo de tempo e antes do término de um segundo intervalo de tempo, ambos começando com a aplicação da sequência de teste). O resultado da avaliação de todas as saídas pelos dispositivos condutores é se os dispositivos condutores processaram corretamente ou não a sequência de teste.

[0010] Os passos b) e c) ocorrem no caso especialmente emsincronismo de tempo, de maneira que a sequência de teste de todos dispositivos de teste será aplicada por todos dispositivos de teste em sincronismo de teste nos dispositivos protetores, recebendo saídas em tempo igual a mesma característica temporal. Isto será alcançado relógios de alta precisão nos dispositivos de teste que são sincronizados, por exemplo, por GPS. Desta forma também podem ser detectados pontos de tempo nos quais são detectadas determinadas saídas feitas pelos dispositivos protetores, na análise do passo d) ou na avaliação passo e).

[0011] Diferente do que ocorre no estado da técnica,vantajosamente também será examinada a ação conjugada de diferentes dispositivos protetores também quando estes dispositivos protetores estiverem espacialmente separados. No, caso compreende- se entre dispositivos espacialmente separados que pelo menos dois destes dispositivos protetores estejam distanciados pelo menos 1 Km. Mas também é possível que pelo menos dois desses dispositivos protetores estejam distantes em vários 10 Km, vários 100 Km ou também vários 1000 Km.

[0012] As saídas fornecidas pelo respectivo dispositivo produtor porum lado pode abranger tanto um comando de abertura do interruptor, com o qual será aberto o disjuntor, como também o comando de reinicialização com o qual o disjuntor será novamente fechado.

[0013] Quando nas entradas para os dispositivos protetores setratar de energia ou tensões estas podem ser definidas pela indicação de amplitudes fixas, ângulos de fase e/ou frequências. Além disso, estas entradas podem também ser definidas na forma de uma rampa, sendo que, por exemplo, a amplitude de uma tensão ou de uma corrente aumenta ou cai dentro de um espaço de tempo determinado, passando de um primeiro valor para um segundo valor.

[0014] No teste dos dispositivos protetores é levado em conta tantoa abertura como também o novo fechamento de interruptores de potência, o sistema vantajosamente - que além dos dispositivos protetores espacialmente distribuídos a serem testados abrange o sistema da rede alimentadora de energia - será testado em sua ação conjugada. Como os comandos de comutação observados (para os interruptores de potência) se refletem nas grandezas do processo, a abertura e o renovado fechamento dos interruptores de potência será vantajosamente simulado no teste conforme a invenção dos dispositivos protetores.

[0015] A geração de novas entradas, dependente das saídasdetectadas (por exemplo, comandos de comutação) dos dispositivos protetores, verifica-se especialmente com o auxílio de um modelo da rede alimentadora de energia, protegida pelos dispositivos protetores. Partindo das saídas detectadas, com o auxílio deste modelo serão determinadas alterações das grandezas de processo da rede alimentadora de energia, das quais serão então derivadas as entradas para os dispositivos protetores a serem testados.

[0016] Pelo emprego do modelo da rede alimentadora de energiapoderá vantajosamente ser determinado, ou seja, simulado o comportamento temporal de grandezas de processo da rede alimentadora de energia em um primeiro local (isto é, para um primeiro dispositivo protetor), quando em um segundo local (por exemplo, através de um comando de comutação de um segundo dispositivo comutador) for fechado um interruptor de corrente. Em outras palavras, com o modelo da rede alimentadora de energia podem ser simulados os efeitos das saídas (por exemplo, comandos de comutação) do segundo dispositivo protetor com relação às grandezas de processos detectadas pelo o primeiro dispositivo protetor, também quando ambos os dispositivos protetores estiveram muitos quilômetros distantes reciprocamente.

[0017] De acordo com a invenção, nesse modelo pode-se tratar deum modelo estático ou de um modelo dinâmico ou transiente.

[0018] No caso, o modelo estático modela o estado transitório darede alimentadora de energia, ao passo que o modelo dinâmico pode adicionalmente modelar processos de comutação, por exemplo, de interruptores de potência. O modelo transiente é entre os três modelos, o mais exato, porque o modelo transiente faz a modelagem das grandezas de processo da rede alimentadora de energia também nos processos comutadores com um comportamento temporal exato.

[0019] O dispositivo protetor protege a rede alimentadora deenergia, mais precisamente a área da rede alimentadora de energia alocada ao dispositivo protetor, sendo que o dispositivo protetor, ao detectar uma falha na rede alimentadora de energia, emite um comando de comutação. O comando de comutação será transferido para um disjuntor alocado ao dispositivo protetor, o qual, ao receber este comando de comutação, interrompe uma linha de alta tensão ou uma parte da rede alimentadora de energia a fim de proteger desta maneira a área da rede alimentadora de energia, que é protegida pelo dispositivo protetor, contra os efeitos da falha.

[0020] Para o controle da rede alimentadora de energia, odispositivo protetor abrange grandezas de processo da rede alimentadora de energia como, por exemplo, uma corrente que flui em uma linha de alta tensão ou uma alta tensão existente entre duas linhas de alta tensão. Para tanto, a tensão ou a corrente será transformada vantajosamente com o auxílio de um transformador vinculado com a rede alimentadora de energia do respectivo dispositivo protetor, de maneira que o dispositivo protetor pode controlar as grandezas de processo na forma de uma tensão comparadamente reduzida (por exemplo, 100 V) e/ou na forma de uma corrente comparadamente reduzida (por exemplo, 1 A). Além disso, existem transformadores alternativos (por exemplo, transformador Rogowski) que transformam a alta tensão e/ou a corrente intensa diretamente em sinais fracos (faixa mV) ou em sinais digitais que depois serão controlados pelo o dispositivo protetor acoplado. Na dependência das grandezas de processo ali transformada, o dispositivo protetor determina se está presente uma falha na rede alimentadora de energia. No caso, a falha estará presente, por exemplo, quando a corrente aumentar acima de um valor de umbral da corrente ou quando a tensão cair abaixo de um valor de umbral da tensão.

[0021] No caso, a sequência de teste do dispositivo protetor a serexaminado poderá ser alimentada, ou seja, predeterminada na forma de sinais fracos, sinais digitais (por exemplo, através de uma conexão de rede (por exemplo, LAN) (segundo IEC 61850-9-2). Mas também é possível que a sequência de teste seja predeterminada na forma de sinais análogos clássicos (faixa de volt).

[0022] Além disso, é possível que um dos dispositivos protetores,através de um canal de comunicação com um tempo de latência reduzido (por exemplo, através de um condutor de ondas, por exemplo, através de um condutor de fibra óptica aplicado na linha de alta tensão) esteja em contato com outro dispositivo protetor em uma ligação de comunicação. Desta maneira, estes dois dispositivos protetores podem detectar quase em tempo real em formações (por exemplo, grandezas de processo, estados de falha ou comandos de comutação (iminentes) do respectivo outro dispositivo protetor). Na dependência dessas informações, o respectivo dispositivo protetor poderá decidir se na aparência ou na dependência de uma falha na rede alimentadora de energia a falha é isolada ou não pelo o respectivo dispositivo protetor.

[0023] Quando, por exemplo, um dispositivo protetor baseado nasgrandezas de processo que detectou for detectar uma falha e simultaneamente, com base nas informações transmitidas que lhe foram transmitidas através do canal de comunicação, verificar que está falha também foi detectada por outro dispositivo protetor, o dispositivo protetor poderá, por exemplo, retardar a abertura do disjuntor que lhe está alocado a fim de aguardar se a falha pode ser isolada pelo outro dispositivo protetor.

[0024] A presente invenção poderá também abranger se um teste no qual o canal de comunicação antes descrito for intencionalmente interrupto entre os dispositivos protetores, a fim de, desta maneira, testar o chamado comportamento backup, ou seja, a proteção de reserva (isto é, o comportamento protetor sem canal de comunicação) dos dispositivos protetores.

[0025] Vantajosamente, o método de acordo a invenção seráautomaticamente realizado por um dispositivo de controle central, o qual, por exemplo, através de dispositivos de teste, está em uma ligação de comunicação com cada dispositivo protetor a ser testado.

[0026] Como os dispositivos de teste espacialmente distribuídosestão em ligação de comunicação com o respectivo dispositivo de controle central, torna-se possível comandar e controlar vantajosamente cada dispositivo de teste do dispositivo de controle. Por outro lado, os resultados do teste de todos os dispositivos de teste, detectado pelo respectivo dispositivo de teste, estão disponível em forma centralizada no dispositivo de controle.

[0027] Segundo outra modalidade de acordo com a invenção,poderá ser prevista uma sequência de passos de emissão de dados. No caso, cada um desses passos de emissão de dados define ou abrange uma ou várias entradas ou grandezas de teste. Com a expressão entradas ou grandeza de teste, compreende-se pelo menos um elemento do seguinte grupo:• Uma entrada na forma de grandezas de processo (por exemplo, corrente, tensão) da rede alimentadora de energia para o dispositivo protetor.• Um estado (por exemplo, estado de comutação) de um disjuntor, um estado (por exemplo, estado de comutação) de um seccionador ou outra grandeza de processo binária acoplada em uma entrada binária do dispositivo protetor.• Informações ou dados que são enviados de um dispositivo protetor, através de um canal de comunicação, para outro dispositivo protetor.

[0028] Os passos de emissão são emitidos como sequência deteste para os dispositivos protetores. No caso, será determinada uma sequência na qual os passos de emissão serão emitidos para os dispositivos protetores, os chamados às chamadas ocorrências de disparo. Em outras palavras, a sequência na qual se apresentam ocorrências de disparo, indica a sequência na qual os passos de emissão são emitidos como sequência de teste para os dispositivos protetores. No caso, cada uma das ocorrências de disparo pode ser formada na dependência pelo menos de uma ocorrência de um grupo de ocorrências, sendo que o grupo de ocorrência abrange as seguintes ocorrências:• Uma ocorrência que se apresenta depois de decorrido um espaço de tempo previamente definido.• Uma ocorrência que se apresenta no aparecimento de um determinado dado que é encaminhado por um dispositivo protetor, através de um canal de comunicação, para outro dispositivo protetor.• Uma ocorrência que se apresenta quando se abre um determinado disjuntor.• Uma ocorrência que se apresenta quando se fecha um determinado disjuntor.• Outra ocorrência que se apresenta (por exemplo, no caso de uma modificação predefinida de uma grandeza de processo) podendo ser detectada pelo o dispositivo de teste através da avaliação das entradas binárias.

[0029] No caso, o aparecimento de uma determinada ocorrência dedisparo pode conduzir à interrupção imediata do passo de emissão atual fornecida ou pode resultar em uma interrupção retardada do passo de emissão atual. Depois da interrupção do passo de emissão atual, será ativado um passo de emissão dependente da respectiva ocorrência de disparo. No caso, também é possível que os passos de emissão apresentem uma sequência predefinida e depois da interrupção do passo de emissão atual será ativado o passo de indicação emissão seguinte nesta sequência quando pela ocorrência de disparo liberada não for definido outro passo de emissão. O passo de emissão subsequente ao atual passo de emissão pode ser fornecido ou apenas do passo de emissão atual (neste caso, uma ocorrência de disparo determina o momento da transição do passo de emissão atual para o subsequente), ou pode ser dependente apenas da ocorrência de disparo presente ou pode ser dependente tanto do passo de emissão atual ou também da ocorrência de disparo atual.

[0030] Em outras palavras, no aparecimento de um determinadoresultado de disparo, as grandezas de teste ou entradas, com as quais são sujeitos os dispositivos protetores de acordo com o passo de emissão atual, podem ser substituídos imediatamente ou com retardo pelas grandezas de teste ou pelas entradas que são definidas pelo próximo passo de emissão que seguem ao passo de emissão ininterrupto, na dependência do resultado de disparo presente.

[0031] Uma ocorrência do disparo poderá estar presente quandoprecisamente estiver presente um resultado do grupo de resultado acima mencionado. Por exemplo, uma ocorrência de disparo pode se apresentar quando for fechado um disjuntor, ao passo que outra ocorrência de disparo pode se apresentar quando o mesmo disjuntor for aberto. Todavia, também é possível que uma determinada ocorrência de disparo seja definida por um enlace lógico de várias ocorrências. Por exemplo, uma ocorrência de disparo pode estar presente quando dois (ou mais) interruptores de potência fecharem (E lógico), ao passo que outra ocorrência de disparo pode estar presente quando fechar pelo menos um de dois (ou mais) interruptores de potência (OU lógico).

[0032] De acordo com outra modalidade, as entradas para osdispositivos protetores são realizadas especialmente não somente da dependência das saídas pelos dispositivos protetores, mas também as entradas podem se modificar também depois de decorrido um determinado espaço de tempo (independente das saídas).

[0033] Na modalidade adicional aqui descrita, verifica-se a geraçãodas entradas para os dispositivos protetores na dependência das saídas pelo dispositivo protetor baseado nos passos de emissão predeterminados, por exemplo, com base em um modelo da rede alimentadora de energia, na dependência das saídas. Desta forma, nesta outra modalidade, contrária a uma formação de entradas baseados em uma simulação da rede (por exemplo, baseado no modelo da rede alimentadora de energia), também é possível uma troca do estado que na realidade não se apresentaria. Isto abre vantajosamente possibilidades adicionais nas quais cenários de falhas de determinação relativamente simples podem ser testados que na realidade possivelmente somente poderiam ser gerados com dificuldades.

[0034] Também nesta, a reação de um ou de vários dispositivosprotetores influencia a elaboração da sequência de teste final. Além disso, possíveis períodos de latência na ligação de comunicações entre os dispositivos de teste evitam uma elaboração convencional da sequência de teste final sem recursividade. Em outras palavras, a presente invenção também será necessária para a elaboração da sequência de teste final e, portanto, para o teste de vários dispositivos protetores, espacialmente distribuídos, quando as entradas para os dispositivos protetores forem obtidos com o auxílio dos passos de emissão, na dependência de saídas pelos dispositivos protetores (conforme descrito na outra modalidade).

[0035] Especialmente, a sequência de teste inicial, de acordo coma outra modalidade, será emitida sem resultados ou ocorrência de disparo (isto é, sem reações de comutação de interruptores de potência) para os dispositivos protetores. Em seguida, as reações dos dispositivos protetores serão avaliadas quanto à sequência de teste (inicial) sendo calculadas as correspondente ocorrências de disparo, com as quais serão elaborados outras entradas para os dispositivos protetores, com o que será ampliada a sequência de teste. Esta sequência de teste ampliada será novamente emitida para os dispositivos protetores que então poderá resultar em outras ocorrências de disparo. Esta sequência de enlace será repetida até que não forem detectados outros dados relevantes do dispositivo protetores que resultariam em outra adequação da sequência de teste.

[0036] No contexto da presente invenção, também é oferecido umsistema de teste com o qual podem ser testados vários dispositivos protetores de uma rede alimentadora de energia em locais espacialmente distribuídos (por exemplo, subestações). No caso, o sistema de teste abrange um dispositivo de controle e vários dispositivos de teste, e em cada local dos dispositivos protetores está presente pelo menos um dos dispositivos de teste. O dispositivo de exame é configurado a fim de testar um ou vários dispositivos de teste protetores que estão presentes no mesmo local como o respectivo dispositivo de exame. Além disso, o dispositivo de exame está equipado para realizar o método de acordo com a invenção.

[0037] As vantagens do sistema de exame de acordo com ainvenção correspondem às vantagens do método de acordo com a invenção, inicialmente já mencionado detalhadamente, de maneira que é evitada uma repetição.

[0038] O dispositivo de controle pode estar integrado com um dosdispositivos de teste, de maneira que o dispositivo de controle e o correspondente dispositivo de exame estão integrados no mesmo dispositivo.

[0039] Além disso, é oferecido um dispositivo de controle para umsistema para testar vários dispositivos protetores espacialmente distribuídos de uma rede alimentadora de energia. No caso, o dispositivo de controle está equipado para se comunicar com vários dispositivos de teste através de ligações de comunicação correspondente (por exemplo, internet, rede telefone) que estão alocados a um ou vários dispositivos protetores. Cada um desses dispositivos protetores é configurado para testar um ou vários dispositivos de proteção. O dispositivo de controle especificamente está configurado para realizar o método de acordo com a invenção.

[0040] Na ligação de comunicação que estabelece comunicaçõescom o qual os dispositivos de teste estabelecem comunicações com o dispositivo de controle, podem também abranger uma ligação lenta com um tempo de latência elevado (por exemplo, se tratar de uma rede sem fio, UMTS), porque a presente invenção vantajosamente, relativamente a esta ligação de comunicação, não formula exigências de tempo real.

[0041] Além disso, a presente invenção descreve um produto deprograma de computador, especialmente um programa para computador ou um software que pode ser carregado em uma memória de um controle programável, ou seja, de um computador. Com este produto de programa de computador podem ser realizadas todas as diferentes modalidades acima descritas do método de acordo com a invenção quando o produto do programa computadorizado estiver operando no controle ou no computador ou produto de programa de computador requer eventuais meios de programação, por exemplo, bibliotecas e funções coadjuvantes, para a concretização das modalidades de realização correspondentes do método. Em outras palavras, com a concretização voltada para o produtor do programa computadorizado deve ser protegido especialmente um programa de computador ou um software com o qual possa ser realizado um dos procedimentos acima descritos do método de acordo com a invenção, ou seja, que realiza está modalidade. No caso, com relação ao software pode se tratar de um código fonte (por exemplo, C++) que ainda precisa ser compilado ou vinculado ou apenas interpretado ou pode se tratar de outro código de software executável que para a sua execução apenas precisa ser carregado no computador correspondente.

[0042] Em seguida, a presente invenção será novamenteapresentada sobre outro ponto de vista.

[0043] A presente invenção testa ou examina vários dispositivosprotetores, espacialmente distribuídos, de uma rede alimentadora de energia. No caso, serão calculadas especialmente grandezas de processo, através de um modelo correspondente da rede alimentadora da corrente, nos locais de montagem dos dispositivos protetores a serem testados, sendo indicados com o auxílio dos dispositivos de teste para os dispositivos protetores para o fim de teste. Desta maneira, a operação normal, estados de falhas e estados de desativação serão modelados, ou seja, simulados de maneira que os dispositivos protetores, com modos de operação de estados sistemas diferenciados (rede alimentadora de energia inclusive dispositivos protetores) são testados. O modelo empregado para calcular as grandezas de processo exerce neste caso, por um lado, influência sobre os valores precisos das grandezas de processo e por outro lado, influencia o sequenciamento das grandezas de processo como se apresenta, por exemplo, no aparecimento de uma falha ou na comutação do disjuntor.

[0044] Deverá ser solucionado o seguinte problema. Os tempos deretardos que se apresentam na transmissão de um processo de comutação para um disjuntor através da rede de comunicação (por exemplo, internet, rede telefônica) através da qual os dispositivos de testes estão unidos com o dispositivo de controle, ultrapassam a velocidade da expansão dos efeitos do processo comutador em grande extensão através da rede alimentadora de energia. A invenção presente soluciona este problema por ser a sequência de teste gradualmente formada ou ampliada. No caso, se parte da premissa de que o respectivo dispositivo protetor tem um comportamento determinístico, de maneira que o respectivo dispositivo protetor (inclusive o disjuntor alocado) na aplicação repetida das mesmas grandezas de teste revela, dentro de determinadas tolerâncias, um comportamento idêntico (por exemplo, na emissão de comandos de comutação).

[0045] Para a concretização da presente invenção, os dispositivosde teste alimentam várias entradas análogas de corrente/tensão dos dispositivos protetores com correspondência grandezas de teste, ou seja, entradas. Para o teste também poderá ser útil quando determinadas entradas binárias dos dispositivos protetores com as quais são, por exemplo, sinalizados posições de comutação de interruptores de potência, forem alimentados com grandezas de teste, ou seja, entradas correspondentes.

[0046] Comparado com o estado da técnica, a presente invençãoapresenta as seguintes vantagens:• Os resultados dos testes de todos os dispositivos protetores estão disponíveis especialmente no dispositivo de controle central e, portanto, podem ser avaliados em forma centralizada.• Como também é levada em conta a reação da rede alimentadora de energia em relação a comandos de comutação no teste dos dispositivos protetores, verifica-se especialmente um acoplamento por reação entre o sistema a ser testado (rede alimentadora com corrente com os dispositivos protetores) e do modelo do sistema usado para o teste.• No teste, poderão ser levados em conta todas as saídas pelos dispositivos protetores (especialmente também comandos de reativação para interruptores de potência). • O teste de acordo com a invenção examina também um comportamento correto do sistema relativamente ciclos de abertura e renovado fechamento de interruptores de potência, de maneira que discrepâncias que se apresentarem através de ajustes falsos dos diferentes dispositivos protetores, bem como um comportamento de sistema não sincronizado, forem levados em conta no teste e eventualmente conduzirem a um resultado negativo do teste.

[0047] A presente invenção se adapta para a realização de testesde dispositivos protetores com os quais será protegida a rede alimentadora de energia. Naturalmente, a presente invenção não está restrita a esta área de emprego preferida porque com a presente invenção também podem ser testados dispositivos protetores que acabam de ser produzido o que foram objeto de manutenção.

[0048] Em seguida, a presente invenção será explicada maisdetalhadamente com referência ao desenho anexo, recorrendo às modalidades preferidas de acordo com a invenção.

[0049] A Figura 1 apresenta um sistema de teste de acordo com ainvenção juntamente como uma rede alimentadora de energia que é protegida por dois dispositivos protetores.

[0050] A Figura 2 apresenta um fluxograma de um método deacordo com a invenção.

[0051] A Figura 1 apresenta uma rede alimentadora de energia emforma de uma linha livre 3 única de acordo com a invenção uma rede alimentadora de energia pode abranger várias linhas livres, outras linhas de alta tensão, linhas paralelas e transformadores que estão unidos a exemplo de uma rede. A linha livre 3 termina em ambas as extremidades em um trilho coletor SS1, SS2 em diferentes subestações UW1, UW2. Dentro da respectiva subestação encontra-se um disjuntor, com o qual pode ser interrompida a ligação elétrica entre a parte da linha livre 3 e do respectivo trilho coletor SS1, SS2, que estabelece a ligação entre as duas subestações UW1, UW2. Além disso, encontra-se dentro da respectiva subestação UW1, UW2 um transformador com o qual pode ser transformado a corrente intensa, conduzida pela a linha livre 3 (corrente de fase), bem como uma alta tensão aplicada na linha livre 3, sendo que o resultado desta transformação pode ser conduzido em forma de uma corrente de uma tensão de amplitude menor (por exemplo, 1 A e 100 V) como grandezas de processo para o respectivo dispositivo protetor. Baseados nesses tamanhos de processo, o respectivo dispositivo protetor controla a rede alimentadora de energia, ou seja, a linha livre 3. O ponto onde se encontra o respectivo disjuntor e o respectivo transformador é designado da Figura 1 com k1t ou seja, k2.

[0052] No aparecimento de uma falha 5 (por exemplo, um curtocircuito) da linha livre 3, o respectivo dispositivo protetor SE1, SE2 detecta essa falha 5 com base nas grandezas de processo, sendo que, por exemplo, a corrente aumenta através de um valor de umbral de corrente ou a tensão cai abaixo de um valor de umbral de tensão. Tão logo o respectivo dispositivo protetor SE1, SE2 detectar a falha 5, emitirá um comando de comutação para o disjuntor respectivamente aplicado a fim de interromper a ligação elétrica e assim para isolar a falha 5. Depois de uma pausa predeterminada após a detecção da falha 5, o respectivo dispositivo protetor SE1, SE2 encaminha um comando de comutação para o disjuntor que lhe está alocado a fim de reativar a ligação elétrica. Quando neste momento ainda existir a falha 5, isto será detectado pelo respectivo dispositivo protetor SE1, SE2 baseados nas grandezas de processo para ele conduzida pela a linha livre 3 é emitirá um outro comando de comutação para novamente interromper a ligação elétrica com o disjuntor respectivamente alocado.

[0053] Além disso, os dois dispositivos protetores estão unidos emforma técnica de comunicação, através de um canal de comunicação 2. Através desde canal de comunicação 2, os dois dispositivos protetores SE1, SE2 podem entre si transmitir quase em tempo real determinadas em formações (como por exemplo grandezas de processos, comandos de comutação).

[0054] Para testar os dispositivos protetores SE1, SE2 existe cadasubestação UW1, UW2 um dispositivo de teste PE1, PE2, sendo que o respectivo dispositivo de teste PE1, PE2 com uma linha de teste PL1, PL2 está unido com o mesmo dispositivo protetor SE1, SE2 integrado na mesma subestação UW1, UW2. Além disso, existe um controle 1 central que através de uma linha de comunicação 6 e uma linha de comunicação WAN 4 está unido com os dois dispositivos de teste PE1, PE2.

[0055] Os dispositivos de teste PE1, PE2 estão equipados com umrelógio de alta precisão, sendo que os relógios dos dispositivos de teste PE1, PE2 geralmente são sincronizados em GPS a fim de apresentarem exatamente o mesmo horário. Relógios temporalmente sincronizados são de grande importância na aplicação da sequência de teste e na detecção das saídas pelos diferentes dispositivos protetores SE1, SE2.

[0056] Para testar dispositivos protetores SE1, SE2 os dispositivosprotetores SE1, SE2 serão separados da rede alimentadora de energia 3, sendo que as linhas de comando SL1, SL2 serão interrompidas. Durante o teste, os dispositivos protetores SE1, SE2 recebem através das respectivas linhas de teste PL1, PL2 as grandezas de proteste normalmente por elas detectadas através do transformador e fornecem, em regime de operação normal, através da referida linha de teste PL1, PL2 os comandos de comutação fornecidos através da linha de comando SL1, SL2 a rede alimentadora de energia não é, portanto protegida durante o teste pelos dispositivos protetores SE1, SE2, porém também não recebem interferência por comandos de comutação iniciados através do teste.

[0057] A Figura 2 apresenta um fluxograma de um método de acordo com a invenção para testar vários dispositivos protetores SE1, SE2 espacialmente distribuídos e integrantes de uma rede alimentadora de energia.

[0058] No passo S1 será formada uma sequência de teste paravários ou para todos os dispositivos protetores SE1, SE2 a serem testados. Com está sequência de teste deverá ser examinado o respectivo dispositivo protetor SE1, SE2, na passagem da operação normal para um estado falho (isto é, o respectivo dispositivo protetor SE1, SE2 detecta uma falha na rede alimentadora de energia) se comporta de uma maneira correta. Para tanto, os dispositivos protetores correspondentes SE1, SE2, através da linha de teste PL1, PL2, serão conduzidas para grandezas de processo que no caso de falha seriam registados pela a rede alimentadora de energia, ou seja, pela a linha livre 3.

[0059] No passo S2, a sequência de teste será distribuída pelo odispositivo de controle 1 para os dispositivos de testes PE1, PE2, sendo transferidos por esses dispositivos de teste PE1, PE2, exatamente no mesmo momento, para os respectivos dispositivos protetores SE1, SE2, sendo que as amostras de testes correspondentes do respectivo dispositivo protetor SE1, SE2 serão alimentados através das respectivas da linha de teste PL1, PL2. A reação dos dispositivos protetores SE1, SE2 em relação a essas amostras de teste será detectada no passo S3, sendo feito a detecção das saídas pelos respectivos dispositivos protetores SE1, SE2 do respectivo dispositivo de teste PE1, PE2 para a respectiva linha de teste PL1, PL2, recebendo uma marca de teste muito precisa. Estas saídas abrangem, por exemplo, comandos de comutação no disjuntor alocado ao respectivo dispositivo protetor SE1, SE2.

[0060] No passo S4, as saídas detectadas no passo S3 precedente(especialmente comandos de comutação) serão analisadas. Nesta análise será testado se houve uma saída por um dispositivo protetor SE1 SE2 altera as grandezas do processo da rede alimentadora de energia 3, o que, por exemplo, é o caso quando as saídas abrangerem um comando de comutação pra abrir um disjuntor atualmente fechado. Com o auxílio de um modelo da rede alimentadora de energia 3 neste caso, partindo dos comandos de comutação detectados no passo S3 serão simuladas as grandezas de processo em todos aqueles pontos Ki, K2 da rede alimentadora de energia 3 nos quais são tomados as grandezas de processo pelos dispositivos protetores SE1, SE2 na operação normal (operação de não exame). A partir de grandezas de processo assim simuladas resultam entradas correspondentes para os dispositivos protetores SE1, SE2. (por exemplo, um comando de comutação de dispositivo protetor SE1 resulta na abertura do disjuntor em K1 e, portanto resulta em uma modificação das grandezas de processo no ponto K2, o que novamente resulta em uma alteração das entradas do dispositivo protetor SE2, alimentados através da linha de teste PL2).

[0061] Quando o passo S5 for realizado pelo menos pela segundavez, no passo S5 será testado se as saídas atuais coincidem dentro de determinadas tolerâncias (em forma determinística) com as saídas da passagem precedente. O resultado negativo do passo S5 não resulta forçosamente em um resultado de teste negativo. Em caso normal, o método será repetido em um resultado negativo do passo S5, onde eventualmente são aumentadas as tolerâncias. A avaliação do resultado do passo S5 também pode ser feita de maneira manual. Neste caso, o método somente será repedido após um resultado negativo quando houver concordância do técnico que controla o exame.

[0062] No passo S6, pode ser testado se as entradas geradas nopasso precedente S4 já estão contidas na sequência de exame. Na primeira passagem do passo S6 isto normalmente não será o caso desde que no passo S3 tenham sidos detectados resultado de comando. Quando existirem entradas ainda não constantes da sequência de teste, estas entradas serão integradas na sequência de teste no passo S7. Em seguida, o método de acordo com a invenção contínua novamente no passo S2.

[0063] Trata-se, portanto, de um método recorrente em uma novapassagem dos passos S2 até S6, com a sequência de teste, modificada no último passo S7, será testada a passagem da operação normal para o estado de falha e dali para o estado dos processos de comutação dos interruptores de potência iniciados pelos dispositivos protetores SE1, SE2. No caso no passo S6 será novamente testado se no passo precedente S4 estão presentes saídas (especialmente comandos de comutação) que na passagem precedente ainda não estava presente. Isto ocorre, por exemplo, quando um dos dispositivos protetores SE1, SE2 emitir um comando de comutação para o renovado fechamento do disjuntor a ele alocado.

[0064] O método atravessa os passos S2 até S6 até que osdispositivos protetores SE1, SE2 não emitirem outras, ou seja, novas saídas (especialmente comandos de comutação). Quando isto ocorrer, o método se ramifica para o passo S8, no qual são avaliadas saídas pelos dispositivos protetores SE1, SE2 detectadas pelos respectivos dispositivos de teste, a fim de ser feito um resultado do exame.

[0065] Normalmente, a detecção de outras entradas na sequênciade teste também abrange a detecção de saídas teóricas que devem ser emitidas pelos dispositivos protetores SE1, SE2 baseado nas entradas novamente registradas. Também devido a esta razão é possível que, por exemplo, no passo S4 é testado, na análise das saídas, se os dados dos dispositivos protetores SE1, SE2, detectados pelos dispositivos de teste PE1, PE2, são corretos ou se já foi detectado um comportamento falho dos dispositivos protetores SE1, SE2, o que poderiam resultar em um exame de teste negativo e, portanto em uma interrupção prematura do teste.

[0066] Além disso, a cada outra passagem dos passos S2 até S6poderá ser verificado se as saídas dos dispositivos protetores SE1, SE2 correspondem às saídas do dispositivo protetor SE1, SE2 da respectiva passagem precedente ou se especialmente foram fornecidos os mesmos comandos de comutação. Quando isto não for o caso, o teste poderá ser terminado da mesma maneira com um resultado negativo. Listagem de Referência1 Controle2 Canal de comunicação3 Linha livre4 Ligação de comunicação WAN5 Falha6 Linhas de comunicações^1, ^2 Nós (interrupção de potência e transformador)PEi, PE2 Dispositivo de testePLi, PL2 Linha de testeSLi, SL2S1-S8 Linha de controlePasso do métodoSSi, SS2 Trilho coletorUSW1, USW2 Subestação

Claims (12)

1. Método para testar vários dispositivos protetores (SE1, SE2) distribuídos espacialmente de uma rede alimentadora de energia (3),caracterizado pelo fato de que cada um dos dispositivos protetores (SE1, SE2) está equipado para, no aparecimento de uma falha (5) na rede alimentadora de energia (3), isolar a falha (5) na rede alimentadora de energia (3),sendo que o método compreende os seguintes passos em um dispositivo de controlea: criação de uma sequência de teste inicial,b: emissão da sequência de teste para os dispositivos protetores (SElf SE2),c: detecção de saídas dos dispositivos protetores (SE1, SE2) que os dispositivos protetores (SE1, SE2) emitem devido à sequência de teste,d: análise das saídas e geração de entradas para os dispositivos protetores (SE1, SE2) na dependência das saídas,sendo que, no caso em que as entradas não fizerem parte da sequência de teste, estas entradas são integradas na sequência de teste, tendo continuação com o passo b, ao passo que, de modo diferente, é feita a continuação com o passo e, ee: avaliação de todas as saídas dos dispositivos protetores (SE1, SE2),sendo que a sequência de teste compreende entradas na forma de grandezas de processos da rede alimentadora de energia (3) para pelo menos um dos dispositivos protetores (SE1, SE2) e saídas teóricas, as quais devem ser emitidas pelo respectivo dispositivo protetor (SE1, SE2) testado na dependência das entradas.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as saídas do pelo menos um dos dispositivos protetores (SE1, SE2) compreende um comando de abertura do interruptor, com o qual é aberto um disjuntor para o isolamento da falha (5) e/ou um comando de reativação, com o qual é novamente suspenso um isolamento de uma falha (5) pelo fechamento de um disjuntor.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a geração das entradas ocorre na dependência das saídas, na medida em que, baseado nas saídas com base em um modelo da rede alimentadora de energia (3), são determinadas alterações das grandezas de processo da rede alimentadora de energia (3).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o modelo é um modelo estático, dinâmico ou transiente.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a partir de cada dispositivo protetor (SE1, SE2), no aparecimento de uma falha (5) na rede alimentadora de energia (3), é emitido um comando para abrir um disjuntor a fim de isolar a falha (5).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que para cada um dos dispositivos protetores (SE1, SE2) são detectadas as grandezas de processo da rede alimentadora de energia (3) através de um transformador conectado com a rede alimentadora de energia (3), esendo que, na dependência das grandezas de processo, é determinado se está presente uma falha (5) na rede alimentadora de energia (3).

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um dos dispositivos protetores (SE1, SE2), através de um canal de comunicação (2), está unido com um outro dos dispositivos protetores (SE1, SE2), sendo que o dispositivo protetor (SE1, SE2), através do canal de comunicação (2), detecta informações do outro dispositivo protetor (SE1, SE2), esendo que, na dependência das informações, é decidido se, no surgimento de uma falha (5) na rede alimentadora de energia (3), a falha (5) é isolada dos dispositivos protetores (SE1, SE2).

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o método é realizado automaticamente por um dispositivo de controle (1) central.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que são preestabelecidos passos de emissão,sendo que cada um dos passos de emissão compreende pelo menos uma entrada, esendo que os passos de emissão são emitidos como a sequência de teste para os dispositivos protetores (SE1, SE2) em uma sequência dependente de ocorrências de disparo, sendo que cada ocorrência de disparo é dependente de pelo menos uma ocorrência de um grupo de ocorrências, sendo que o grupo de ocorrência compreende • término de um período de tempo predeterminado,• chegada de um dado determinado de um dosdispositivos protetores (SE1, SE2), através de um canal de comunicação, para um outro dos dispositivos protetores (SE1, SE2), e• uma posição de interruptor de um disjuntor é alterada.

10. Sistema de teste para testar vários dispositivos protetores (SE1, SE2) dispostos em locais espacialmente distribuídos de uma rede alimentadora de energia (3), para realização do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9,caracterizado pelo fato de que o sistema de teste compreende um dispositivo de controle (1) e vários dispositivos de teste (PE1, PE2), sendo que em cada local (USW1, USW2) dos dispositivos protetores (SE1, SE2) está presente pelo menos um dos dispositivos de testes (PE1, PE2),sendo que o dispositivo de controle (1) apresenta uma ligação de comunicação (4, 6) com cada um dos dispositivos de teste (PE1, PE2),sendo que cada um dos dispositivos de teste (PE1, PE2) está preparado para testar pelo menos um dos dispositivos protetores (SE1, SE2), que está presente no mesmo local (USW1, USW2) que o respectivo dispositivo de teste (PE1, PE2).

11. Sistema de teste de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (1) está integrado em um dos dispositivos de teste (PE1, PE2).

12. Dispositivo de controle (1) para um sistema de teste, conforme definido na reivindicação 10 ou 11, para testar vários dispositivos protetores (SE1, SE2) distribuídos espacialmente de uma rede alimentadora de energia (3) e para realização do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato queo dispositivo de controle (1), para efeito de comunicação, está equipado com vários dispositivos de teste (PE1, PE2) alocados respectivamente aos dispositivos protetores (SE1, SE2),sendo que cada dispositivo de teste (PE1, PE2) está equipado para testar pelo menos um dos dispositivos protetores (SE1, SE2).

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