Implementação em PC de simulador em tempo real utilizando ATP Foreign MODELS e placa de som

• Processo: 18/14793-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 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 Trifosfato de adenosina Linhas de transmissão de energia elétrica Baixo custo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atp | Baixo Custo | Hardware in the loop | linha de transmissao | Proteção | Simulação Em Tempo Real | Transmissão de energia

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)