Estimação de velocidade angular de geradores síncronos para estudo da estabilidade a pequenas perturbações em sistemas de potência

Autor(es)

Tatiane Cristina da Costa Fernandes

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2017-02-20

Membros da banca

Rodrigo Andrade Ramos; Daniel Dotta; Francisco Damasceno Freitas; João Bosco Augusto London Junior; Rodrigo Hartstein Salim

• Orientador: Rodrigo Andrade Ramos

Resumo

Nesta tese de doutorado é proposta uma abordagem para estimar a velocidade angular de geradores síncronos conectados em um sistema elétrico de potência, a partir de sinais que podem ser facilmente mensurados, tais como a corrente e a tensão na barra do lado de alta tensão do transformador que conecta o gerador em análise ao restante do sistema. Uma vez que informações precisas sobre o comportamento dinâmico do sistema são de elevada importância para um controle efetivo do SEP, especialmente com o aumento da complexidade da rede, a abordagem proposta nesta tese fornece uma estimativa do sinal de velocidade que pode ser aplicada no estudo da estabilidade a pequenas perturbações para mitigar os problemas inerentes a presença das oscilações eletromecânicas mal amortecidas nos SEPs. A abordagem desenvolvida é composta por dois métodos sendo cada um deles aplicável dependendo das características do problema a ser resolvido e das informações disponíveis para tanto. No primeiro método, uma técnica de sensibilidade da trajetória é aplicada ao sinal de diferença entre a resposta obtida pelo modelo simulado e aquela fornecida por dados amostrados no sistema real emulado. A partir desse sinal de erro e das curvas de sensibilidade, a técnica possibilita calibrar os coeficientes de um modelo linear do SEP e, consequentemente, descrever de forma precisa a resposta da velocidade do gerador em análise. No segundo método, uma técnica de filtragem é utilizada (filtro de Kalman Unscented) a qual fornece uma estimativa adequada para a velocidade angular do rotor mesmo quando elevadas discrepâncias são observadas entre a saída do modelo simulado e a resposta amostrada no sistema real. Os resultados obtidos sobre diferentes sistemas testes evidenciam a eficiência da abordagem proposta. (AU)

• Processo FAPESP: 11/22187-0 - Uma Abordagem para a Aplicação de Estimação Modal e de Identificação de Modelos Lineares na Análise de Estabilidade a Pequenas Perturbações em Sistemas de Potência
• Beneficiário: Tatiane Cristina da Costa Fernandes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado