O Laboratório de Pesquisa em Proteção e Automação de Sistemas Elétricos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – L•PROT – possui significativa tradição no desenvolvimento de trabalhos de pesquisa na área de proteção e automação de sistemas elétricos. O Laboratório possui os equipamentos e a infraestrutura necessários para o desenvolvimento de estudos, simulações e ensaios nestas áreas, bem como os recursos humanos capacitados para o desenvolvimento destas atividades.
Endereço
Av. Prof. Luciano Gualberto – Travessa 3, 158
Escola Politécnica – Prédio da Engenharia Elétrica – sala A1-18
05508-010 – São Paulo/SP
Telefone/Fax
+55 (11) 3091-5316
+55 (11) 3091-5768
+55 (11) 3091-9845
Linha de Pesquisa
Automação de Sistemas Elétricos de Potência e Processos Industriais
Tópicos de Interesse
- Desenvolvimento de relés digitais para proteção de sistemas elétricos
- Estudos e ajustes de sistemas de proteção
- Sistemas de Proteção e Automação baseados em IED’s operando com o protocolo IEC 61850
- Ensaios de sistemas de proteção
- Sistemas de localização de faltas para linhas de transmissão e distribuição
Coordenador do Grupo
Giovanni Manassero Junior (manassero [at] usp [dot] br)
Professores colaboradores
Eduardo Lorenzetti Pellini
elpellini [at] usp [dot] br
Milana Lima dos Santos
milanals [at] usp [dot] br
Silvio Giuseppe Di Santo
silviogiuseppe [at] usp [dot] br
Hernán Prieto Schmidt
hernanps [at] usp [dot] br
Eduardo Cesar Senger
senger [at] pea [dot] usp [dot] br
Histórico
O L•PROT encontra-se instalado junto ao Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Em 2005, o Laboratório foi completamente reestruturado e conta com instalações adequadas e modernos equipamentos para a realização das atividades de pesquisa e desenvolvimento.
O Laboratório tem por objetivo principal efetuar pesquisas nas áreas de proteção e automação de sistemas elétricos de potência. As áreas de atuação podem, de forma resumida, ser agrupadas em:
- Desenvolvimento de estudos na área de Proteção de Sistemas Elétricos: estudos de curto-circuito, fluxo de potência, cálculo de ajustes e seletividade, além de simulações e estudos sistêmicos visando analisar o desempenho de sistemas de proteção específicos
- Simulação e ensaios de sistemas de proteção e automação: ensaios de relés e IEDs no que concerne o comportamento de suas funções de proteção e protocolos de comunicação, em especial o protocolo IEC61850 (ensaios de interoperabilidade)
- Desenvolvimento de novos dispositivos de proteção: nesta área o L•PROT está capacitado a realizar o projeto do hardware, o desenvolvimento dos algoritmos das funções de proteção, e a implementação do firmware de novos relés digitais de proteção
- Desenvolvimento de novos algoritmos para localização de faltas em linhas de transmissão e redes de distribuição
Dentro de sua área de atuação, o L•PROT já desenvolveu inúmeros projetos de pesquisa e desenvolvimento em parceria com muitas das concessionárias de energia elétrica brasileiras, bem como com fabricantes e indústrias.
Infraestrutura
Atualmente, o L•PROT possui uma adequada infraestrutura para testes de relés digitais de proteção e IEDs, bem como testes de interoperabilidade entre relés e IEDs de diversos fabricantes, através da norma IEC61850. Possui também infraestrutura computacional para a modelagem de sistemas elétricos de grande porte, para simulações em tempo real, bem como capacidade para avaliação de sistemas de automação de subestações, usinas e linhas de transmissão. Essa infraestrutura está descrita a seguir.
- Real Time Digital Simulator composto por quatro racks com três cartões GPC cada, para simulações de sistemas elétricos de potência em tempo real
- Computadores para modelagem dos casos de simulação do RTDS
- Caixas de teste de relés da marca OMICRON modelo CMC256-6, com sincronização via GPS para realização de ensaios ponta-a-ponta em sistemas de proteção de linhas de transmissão e placa NET-1 (Ethernet), além do módulo de software GOOSE (IEC61850)
- Computador para simulação da estação de operação de sistemas de automação industriais
- Computador para simulação da estação de engenharia e configuração de sistemas de automação industriais
- Computador para carregamento das redes de comunicação
- Computador para operação das caixas de testes e dos relés
- Computadores para servidores do tipo OPC
- Relógios sincronizadores GPS e antenas
- Placa de sincronismo IRIG-B para PC e
- Switches da MULTILIN – modelo ML2400
Projetos desenvolvidos
Ao longo de sua existência o L•PROT desenvolveu inúmeros projetos de pesquisa em parceria com o setor público e privado, na área de energia. Podem-se destacar os seguintes:
- Subestação 4.0: estudo de requisitos e desempenho de um sistema de proteção, controle, automação e monitoramento (2020-2022) em parceria com a concessionária de transmissão Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista (ISA-CTEEP)
- Sistema automatizado para localização de faltas em redes inteligentes de distribuição de energia elétrica (2014-2016) com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
- Desenvolvimento de um relé digital para proteção de alimentadores incluindo a função de proteção para faltas de alta impedância (2010-2013) em parceria com a Companhia Paranaense de Energia (COPEL)
- Desenvolvimento de um sistema automatizado para análise de oscilografias (2010-2012) em parceria com a Companhia Paranaense de Energia (COPEL)
- Teleproteção via carrier em cabos de alta tensão enterrados (2009-2011) em parceria com a Associação Técnico-Científica Engenheiro Paulo de Frontin e com a concessionária de transmissão Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF)
- Sistema de análise online para reajuste automático de proteções digitais para falha a terra em hidrogeradores (2009-2010) em parceria com a concessionária de geração Companhia Energética de São Paulo (CESP)
- Testes de integração de IEDs de proteção em rede IEC 61850 – Sistema de proteção e automação elétrica a ser implementado no sistema de distribuição de energia do COMPERJ (2008-2008) em parceria com a Petróleo Brasileiro (PETROBRAS)
- Sistema integrado para análise de faltas em redes de distribuição (2007-2009) em parceria com a concessionária de distribuição Companhia Energética de Brasília (CEB)
- Detecção de rompimento de cabos através de monitoramento acústico (2006) em parceria com a concesionária de distribuição Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo (Eletropaulo)
- Desenvolvimento de um relé diferencial para proteção de linhas de transmissão utilizando fibra óptica como fio piloto (2004-2007) com financiamento da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) em parceria com a empresa brasileira Reason
- Sistema para localização de faltas em linhas de transmissão com subestações conectadas em derivação (2004-2006) em parceria com a concessionária de transmissão Companhia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista (CTEEP)
- Metodologia para detecção e minimização de ocorrência de quedas de cabos de redes de distribuição do sistema CEB (2003-2005) em parceria com a concessionária de distribuição Companhia Energética de Brasília (CEB)
- Localização de defeitos em alimentadores de distribuição utilizando medidor digital de eventos (2003-2004) em parceria com a concessionária de distribuição Centrais Elétricas de Santa Catarina (CELESC)
- Detecção, localização e análise de defeitos na rede de média tensão utilizando técnicas de inteligência artificial (2002-2004) em parceria com a concessionária de distribuição Bandeirante Energia (Bandeirante)
- Relés de distância (2001-2004) em parceria com a empresa alemã Newage Avk SEG
- Diagnóstico e proposição de melhorias do sistema elétrico da Eletropaulo – Ações de tecnologia (2001-2002) em parceria com a concessionária paulista Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo (Eletropaulo)
- Sistema automatizado para localização de faltas em redes primárias de distribuição (2000-2001) em parceria com a concessionária de distribuição Eletropaulo Metropolitana Eletricidade de São Paulo (Eletropaulo)
- Sistema de proteção para faltas de alta impedância (1999-2000) em parceria com a concessionária de distribuição Bandeirante Energia (Bandeirante)