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Estimação da velocidade angular de geradores síncronos para o estudo da estabilidade a pequenas perturbações em smart grids

Processo: 20/06333-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Sistemas Elétricos de Potência
Pesquisador responsável:Tatiane Cristina da Costa Fernandes
Beneficiário:Lucas de Paula Ferreira Dias Cardoso
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Rede elétrica inteligente   Recursos energéticos   Estabilidade atmosférica   Filtragem adaptativa   Filtros de Kalman

Resumo

No planejamento e na operação de uma rede elétrica interconectada, informações precisas sobre a dinâmica de determinados elementos do sistema são importantes para o seu controle efetivo e uma operação segura. Por exemplo, o monitoramento de comportamentos dinâmicos oscilatórios resultantes de interações eletromecânicas fornecem indícios sobre um possível sobrecarregamento da rede e sua estabilidade. No contexto de smart grids, conhecer o comportamento dinâmico dos diversos tipos de fontes e de cargas conectadas é de extrema importância para que, além de garantir a estabilidade em condições de operação normais ou atípicas, os recursos energéticos possam ser apropriadamente gerenciados. Particularmente, no estudo da estabilidade a pequenas perturbações, em que avalia-se o amortecimento das oscilações eletromecânicas do sistema, uma medida fidedigna do comportamento dinâmico de determinadas variáveis do gerador síncrono, tal como a velocidade angular do rotor, é relevante para mitigar os efeitos negativos da presença de oscilações eletromecânicas mal amortecidas no sistema. Contudo, na prática, obter uma medida precisa da velocidade angular do gerador conectado no sistema não é uma tarefa fácil. A medição direta da velocidade, nem sempre é confiável, podendo levar a erros na atuação de controladores. Diante dessa questão em aberto na literatura, este trabalho propõe uma abordagem para estimar a velocidade angular do gerador a partir das informações amostradas em um rede inteligente, ou seja, em uma smart grid. O método proposto utilizará somente sinais que podem ser medidos na barra de alta tensão da subestação que o gerador em análise está conectado, não sendo necessárias medidas feitas diretamente no gerador. Para a estimação da velocidade do gerador a partir dos sinais medidos, uma técnica de filtragem é adotada: o filtro de Kalman linear. (AU)