Estudo e implementação de técnicas de análise de componentes supraharmônicos

• Autor(a) principal: Mendes, Thais Martins
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16072
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Banco de filtros analógicos; Banco de filtros digitais; Processamento de sinais; Qualidade de energia elétrica; Supraharmônicos

Nas últimas décadas, os sistemas de distribuição e de transmissão de energia elétrica foram dotados de recursos tecnológicos com elevado grau de automação, a fim de ampliar significativamente a sua eficiências e obter controle do fluxo de energia. A rede que provˆe tais vantagens e inovações ao sistema elétrico convencional denomina se rede elétrica inteligente (Smart Grid). As Smart Grids incentivam o uso de novas tecnologias tais como veículos elétricos, sistemas de medição inteligente, assim como a utilização de fontes de energia renováveis. Um dos desafios cruciais na criação das Smart Grids ´e a melhoria da qualidade da energia disponibilizada na rede elétrica. Além da emissão de harmônicos e demais distorções localizadas na faixa de frequência abaixo de 2 kHz, essas novas tecnologias também são responsáveis por emissões na faixa de 2 kHz a 150 kHz, comumente conhecidas como supraharmˆonicas. A análise das distorções supraharmˆonicas n˜ao foi explorada por anos, devido `a falta de padrões e equipamentos de medição capazes de atingir essa faixa de frequência. Nos ´últimos anos, com a massificação de dispositivos que emitem supraharmˆonicos, a faixa de frequˆencia acima de 2 kHz tornou-se objeto de estudo de pesquisadores de qualidade de energia el´etrica (QEE). Este trabalho busca contribuir para a melhoria da análise desses compo nentes de frequência e, nesse sentido, propõe uma t´técnica para acessar as componentes supraharmˆonicas do sinal com taxa de amostragem reduzida e resolução em frequência refinada. A estrutura proposta contempla a utilização de um banco de filtros analógico, a aplicação do conceito de subamostragem e o uso da técnica de Amostragem Com pressiva (Compressive Sensing - CS). O banco de filtros atua na decomposi¸c˜ao do sinal analisado, separando-o em seus componentes supraharmˆonicos. A subamostragem foi utilizada como uma estrat´egia para a diminui¸c˜ao da taxa de amostragem. O algoritmo CS representa uma poderosa ferramenta que possibilita uma melhoria na resolu¸c˜ao em frequˆencia da estimativa supraharmˆonica. Posteriormente, uma nova metodologia ´e de senvolvida baseada em banco de filtros digitais para estima¸c˜ao de supraharmˆonicos. A abordagem empregada une diferentes conceitos de processamento digital de sinais, tais como banco de filtros DFT uniforme, filtragem multitaxa e representa¸c˜ao polif´asica. As metodologias propostas pelo trabalho exibem resultados bastante expressivos tanto em rela¸c˜ao `a eficiˆencia na estima¸c˜ao supraharmˆonica quanto em rela¸c˜ao ao desempenho computacional