Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Erlacher, Ronei
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9664
Resumo: The capacitive series compensation is an economically viable alternative used in transmission lines to increase the power flow, that is, increase line capacity, in addition to increasing the stability limits of the electrical system. However, the inclusion of series capacitors in power lines can cause serious problems to the system, such as the Subsynchronous Resonance - SSR phenomenon, where, in the power system, the mechanical subsystem interacts with the electrical subsystem, below the synchronous frequency of the network, causing torques oscillations in the turbogenerators, which can be amplified, causing damage in the shafts of these machines. There are several alternatives for reducing the subsynchronous oscillations caused by the capacitive series compensation. Among these, we can mention the application of FACTS (Flexible Alternate Transmission System) devices, highlighting the TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), which basically works as a controlled variable reactance, allowing the flexibility of the power system through a series compensation with continuous variation, in addition to its application as mitigating the effects of the SSR. The TCSC is the object of study in this work which is applied to the damping of subsynchronous oscillations in a basic system, proposed by the IEEE. This study is carried out by a physical-mathematical approach to SSR problem, as well as the theory and application of TCSC through two methods of control: NGH - SSR strategy and the constant power control strategy. Through simulation software you can see the SSR impacts on the power system. In the case of this work, it is used PacDyn, developed by the CEPEL for SSR studies, and PSCAD/EMTDC, for the simulation of electromagnetic transients. In addition, through the PSCAD/EMTDC software the control of TCSC is implemented adopting the methodologies cited, comparing them with each other and checking the affectivity of such strategies.
id UFES_14e7099aff4bac7ec8a3dbe93686c599
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/9664
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Encarnação, Lucas FrizeraErlacher, RoneiSimonetti, Domingos Sávio LyrioDonadel, Clainer Bravin2018-08-02T00:01:10Z2018-08-012018-08-02T00:01:10Z2016-10-13The capacitive series compensation is an economically viable alternative used in transmission lines to increase the power flow, that is, increase line capacity, in addition to increasing the stability limits of the electrical system. However, the inclusion of series capacitors in power lines can cause serious problems to the system, such as the Subsynchronous Resonance - SSR phenomenon, where, in the power system, the mechanical subsystem interacts with the electrical subsystem, below the synchronous frequency of the network, causing torques oscillations in the turbogenerators, which can be amplified, causing damage in the shafts of these machines. There are several alternatives for reducing the subsynchronous oscillations caused by the capacitive series compensation. Among these, we can mention the application of FACTS (Flexible Alternate Transmission System) devices, highlighting the TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), which basically works as a controlled variable reactance, allowing the flexibility of the power system through a series compensation with continuous variation, in addition to its application as mitigating the effects of the SSR. The TCSC is the object of study in this work which is applied to the damping of subsynchronous oscillations in a basic system, proposed by the IEEE. This study is carried out by a physical-mathematical approach to SSR problem, as well as the theory and application of TCSC through two methods of control: NGH - SSR strategy and the constant power control strategy. Through simulation software you can see the SSR impacts on the power system. In the case of this work, it is used PacDyn, developed by the CEPEL for SSR studies, and PSCAD/EMTDC, for the simulation of electromagnetic transients. In addition, through the PSCAD/EMTDC software the control of TCSC is implemented adopting the methodologies cited, comparing them with each other and checking the affectivity of such strategies.A compensação série capacitiva é uma alternativa economicamente viável utilizada em linhas de transmissão para o aumento do fluxo de potência, isto é, aumento da capacidade da linha, além de aumentar os limites de estabilidade do sistema elétrico. Entretanto, a inserção de capacitores série em linhas de transmissão pode trazer problemas sérios ao sistema, como o caso do fenômeno da Ressonância Subsíncrona – RSS, onde, no sistema de potência, o subsistema mecânico interage com o subsistema elétrico, abaixo da frequência síncrona da rede, provocando oscilações de torques nos turbogeradores, que podem ser amplificados, acarretando danos nos eixos destas máquinas. Existem várias alternativas para a redução das oscilações subsíncronas provocadas por compensação série capacitiva. Dentre estas, pode-se citar a aplicação de dispositivos FACTS (Flexible Alternate Transmission System), destacando-se o TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), que basicamente funciona como uma reatância variável controlada, permitindo a flexibilização do sistema de potência através de uma compensação série com variação contínua, além de sua aplicação como mitigador dos efeitos da RSS. O TCSC é objeto de estudo neste trabalho onde é aplicado no amortecimento de oscilações subsíncronas em um sistema básico, proposto pelo IEEE. Tal estudo é realizado fazendo uma abordagem físico-matemática do problema da RSS, bem como da teoria e aplicação do TCSC através de duas metodologias de controle: a estratégia NGH – SSR e a estratégia de controle de potência constante. Através de softwares de simulação é possível observar os impactos da RSS no sistema de potência. No caso deste trabalho, é utilizado o PacDyn, desenvolvido pelo CEPEL para estudos de RSS, e o PSCAD/EMTDC, para a simulação de transitórios eletromagnéticos. Ainda, através do software PSCAD/EMTDC, é implementado o controle do TCSC adotando as metodologias citadas, comparando-as entre si e verificando a afetividade de tais estratégias.Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9664porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFESBRCentro TecnológicoEletrônica de potênciaOscilaçõesSistemas de energia elétricaTiristoresCapacitadoresSistemas Elétricos de Potência621.3Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncronainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALtese_8756_Dissertação_Ronei_Erlacher_Versão_Final.pdfapplication/pdf5557772http://repositorio.ufes.br/bitstreams/e115859b-ca80-48cd-91d5-271e7acff47c/download1375f47f6f7a5102cd60bc908d111f74MD5110/96642024-06-28 16:06:30.307oai:repositorio.ufes.br:10/9664http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-28T16:06:30Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
title Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
spellingShingle Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
Erlacher, Ronei
Sistemas Elétricos de Potência
Eletrônica de potência
Oscilações
Sistemas de energia elétrica
Tiristores
Capacitadores
621.3
title_short Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
title_full Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
title_fullStr Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
title_full_unstemmed Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
title_sort Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
author Erlacher, Ronei
author_facet Erlacher, Ronei
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Encarnação, Lucas Frizera
dc.contributor.author.fl_str_mv Erlacher, Ronei
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Donadel, Clainer Bravin
contributor_str_mv Encarnação, Lucas Frizera
Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
Donadel, Clainer Bravin
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Sistemas Elétricos de Potência
topic Sistemas Elétricos de Potência
Eletrônica de potência
Oscilações
Sistemas de energia elétrica
Tiristores
Capacitadores
621.3
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Eletrônica de potência
Oscilações
Sistemas de energia elétrica
Tiristores
Capacitadores
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 621.3
description The capacitive series compensation is an economically viable alternative used in transmission lines to increase the power flow, that is, increase line capacity, in addition to increasing the stability limits of the electrical system. However, the inclusion of series capacitors in power lines can cause serious problems to the system, such as the Subsynchronous Resonance - SSR phenomenon, where, in the power system, the mechanical subsystem interacts with the electrical subsystem, below the synchronous frequency of the network, causing torques oscillations in the turbogenerators, which can be amplified, causing damage in the shafts of these machines. There are several alternatives for reducing the subsynchronous oscillations caused by the capacitive series compensation. Among these, we can mention the application of FACTS (Flexible Alternate Transmission System) devices, highlighting the TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), which basically works as a controlled variable reactance, allowing the flexibility of the power system through a series compensation with continuous variation, in addition to its application as mitigating the effects of the SSR. The TCSC is the object of study in this work which is applied to the damping of subsynchronous oscillations in a basic system, proposed by the IEEE. This study is carried out by a physical-mathematical approach to SSR problem, as well as the theory and application of TCSC through two methods of control: NGH - SSR strategy and the constant power control strategy. Through simulation software you can see the SSR impacts on the power system. In the case of this work, it is used PacDyn, developed by the CEPEL for SSR studies, and PSCAD/EMTDC, for the simulation of electromagnetic transients. In addition, through the PSCAD/EMTDC software the control of TCSC is implemented adopting the methodologies cited, comparing them with each other and checking the affectivity of such strategies.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-10-13
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-08-02T00:01:10Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-01
2018-08-02T00:01:10Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/9664
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/9664
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Tecnológico
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Elétrica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/e115859b-ca80-48cd-91d5-271e7acff47c/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 1375f47f6f7a5102cd60bc908d111f74
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1804309181183819776