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Implementação em PC de simulador em tempo real utilizando ATP foreign models e placa de som

Processo: 18/14793-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
Vigência: 01 de novembro de 2018 - 30 de abril de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
Pesquisador responsável:Maria Cristina Dias Tavares
Beneficiário:Maria Cristina Dias Tavares
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/20010-1 - Contribuição para estudos das alternativas para transmissão a muito longa distância e proteção de sistemas de potência, AP.R
Assunto(s):Proteção  Simulação em tempo real 

Resumo

Este artigo apresenta a implementação de um simulador em tempo real para teste de equipamentos de proteção e controle utilizando o programa de cálculo de transitórios eletromagnéticos de uso mundial, o Alternative Transient Program (ATP), em um computador de pequeno porte. O simulador proposto foi implementado em um PC convencional no sistema operacional GNU/Linux utilizando um Kernel em tempo real. ATP foi recompilado utilizando Foreign MODELS programadas em C junto com ferramentas para PortAudio (biblioteca de placa de som de entrada/saída). Desta forma a placa de som foi utilizada como um conversor digital para analógico (D/A) para gerar formas de ondas a cada passo de integração do ATP, e a porta paralela foi utilizada para entradas e saídas digitais, resultando em um simulador em tempo real que pode interagir com equipamentos de proteção e controle nos testes de hardware-in-the-loop (HIL - equipamento em malha fechada). Este trabalho utiliza os menores requisitos de hardware necessários para efetuar a simulação em malha fechada. Respeitando esta limitação de dois canais, o simulador foi usado como prova de conceito, sendo que fica demonstrado que ele pode ser expandido para melhorar o seu desempenho. A robustez do simulador foi avaliada através de testes com relé comercial (IED). Adicionalmente, os resultados foram comparados com um simulador em tempo real comercial (RTDS). (AU)