Algoritmo modular de estimação de sincrofasores de sequência positiva

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Carvalho, Gabriel Ubirajara de
• Orientador(a): Denardin, Gustavo Weber
• Banca de defesa: Barriquello, Carlos Henrique , Torrico, Cesar Rafael Claure , Denardin, Gustavo Weber , Teixeira, Marcelo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Redes elétricas inteligentes; Sistemas de Energia Elétrica; Algoritmos computacionais; Smart power grids; Electric power systems; Computer algorithms
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5077

A tendência do aumento da inserção de fontes de geração distribuída ao sistema elétrico,juntamente com os avanços tecnológicos na área de processamento e comunicação de dados, têm fomentado a discussão sobre as redes inteligentes (smart-grids). Nesse contexto a unidade de medição fasorial sincronizada (Phasor Measurement Unit -PMU)se apresenta como um elemento fundamental para suprir os dados necessários sobre diferentes pontos do sistema tanto em nível de transmissão quanto de distribuição.Embora a implementação dosistema de medição fasorial sincronizada (Synchronized Phasor Measurement System -SPMS)seja de grande interesse para os operadores, barreiras orçamentárias impedem sua disseminação em grande escala. Portanto, pesquisas são direcionadas a propor a construção de uma PMU de baixo custo.A maioria das propostas utilizam algoritmos baseados na transformada discreta de Fourier (Discrete Fourier Transform-DFT)para a estimação de sincrofasores, técnica utilizada desde o primeiro relé de distância de componente simétrica produzido na década de 1980 o qual serviu de base para dar origem a PMU no final da mesma década.A DFT requer pouco esforço computacional e isso foi o que motivou sua utilização naquele tempo devido aos escassos recursos de processamento.No entanto essa técnica possui suas limitações. Atualmente a abundância de recursos computacionais permite o estudo e a implementação de rotinas mais robustas e menos limitadas, capazes de aprimorar os recursos e funcionalidades em dispositivos. O presente trabalho apresenta o projeto, análise e teste experimental de um algoritmo de medição de sincrofasores de sequência positiva baseado em um laço de captura de fase de referência síncrona (Synchronous Reference Frame-PLL-SRF-PLL)em conformidade com os padrões IEEE C37.118.1-2011 esua emenda C37.118.1a-2014.A abordagem apresentada consiste em um algoritmo de três estágios, sendo o primeiro uma demodulação trifásica, que separa a componente de sequência positiva da componente de sequência negativa no domínio da frequência, bem como remove a sequência zero. O segundo estágio é um filtro de resposta finita ao impulso(Finite Impulse Response-FIR) que é aplicado com o intuito de melhorar a rejeição a ruídos e interferência. Essa classe de filtros digitais foi escolhida por sua característica de fase linear e atraso de grupo constante. Finalmente, o último estágio é realizado por um SRF-PLL com normalização de magnitude e controlador proporcional-integral, que estima amplitude,fase,frequência e taxa de variação de frequência(Rate Of Change Of Frequency-ROCOF). Os resultados experimentais obtidos por uma plataforma de testes mostram que os critérios de estado estacionário são atendidos, com destaque para a imunidade contra interferências fora de banda.