Análise de sinais de transitórios eletromecânicos utilizando a transformada Wavelet contínua

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Corrêa, Gilson Viana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Catolica de Pelotas; Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas; Brasil; UCPel; Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao
• Palavras-chave em Português: transformada Wavelet contínua; Wavelet de Morlet; análise de sinais transitórios; transitórios eletromecânico; continuous Wavelet transform; Morlet Wavelet; transient signal analysis; electric power system stabilizers; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/1029

Grandes perturbações geram desequilíbrios entre a demanda de energia elétrica e a geração correspondente. Uma das consequências diretas desses desequilíbrios são as oscilações de potência e frequência observadas na rede elétrica, tanto em escala local (em usinas) quanto em escala regional (entre diferentes regiões do país). Para mitigar tais oscilações de forma rápida e segura, os sistemas de excitação dos geradores são equipados com estabilizadores que detectam as variações por meio de filtros e malhas de controle. Publicações recentes têm empregado técnicas computacionais de reconhecimento de padrão, estimação de funções de transferência e métodos numéricos como detectores modais de oscilação. Neste trabalho, propõe-se uma análise para a detecção e verificação de oscilações eletromecânicas de baixa frequência utilizando a Transformada Wavelet Contínua (TWC). Por meio da aplicação da wavelet complexa de Morlet, o sinal em estudo é analisado e quantificado com expressões analíticas para frequências, fatores de amortecimento, amplitudes relativas e fases. Visando um melhor ajuste da janela de análise da wavelet, a fim de aprimorar a identificação modal, foi realizada uma parametrização ótima da wavelet mãe de Morlet para potencializar os efeitos detectores da largura de banda, da frequência central e do fator de escala. Essa otimização permitiu uma melhora no espectro Fourier de energia da função janela e uma consequente melhora na detecção dos modos mais influentes para este tipo de fenômeno e para a arquitetura de sistema proposta nesta pesquisa. Utilizando as equações do modelo produzido e simulações computacionais em ambiente Matlab®, foram realizados testes do modelo desenvolvido tanto para um sinal sintético quanto para um sinal real obtido em um ensaio realizado no estabilizador de potência de uma usina brasileira. Os resultados atestam a eficácia da estimação modal, a verificação da variação da amplitude e mudanças de fases em ambos os sinais analisados.