Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Felipe de Oliveira Silva Zanon
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/34732
Resumo: Nesta dissertação investiga-se a simulação de transitórios em linhas de transmissão aéreas com geometria assimétrica considerando o modelo ULM (Universal Line Model) e uma modelagem mais rigorosa do efeito do solo no cálculo dos parâmetros de linha por unidade de comprimento. O modelo ULM é indicado para simular linhas com configuração assimétrica, pois é desenvolvido diretamente no domínio das fases. Esse modelo é reconhecido por sua exatidão e generalidade, sendo atualmente adotado como referência para estudos de transitórios eletromagnéticos. Contudo, como está implementado somente em plataformas de simulação de transitórios eletromagnéticos pagas, decidiu-se por sua implementação no programa ATP (Alternative Transients Program), que é de uso gratuito. Isso foi feito por meio da implementação de uma rotina de ajuste de parâmetros no MATLAB e de uma estratégia baseada na ferramenta foreign models disponível no ATP. As análises realizadas indicam a validade do modelo ULM implementado no ATP e que nem sempre modelos implementados em plataformas comerciais são inteiramente confiáveis ou rigorosos, o que reforça a necessidade do controle integral de todas as etapas envolvidas em sua implementação. Confirmou-se também que o modelo de linha de transmissão JMarti não é adequado para a simulação de transitórios em linhas de transmissão aéreas assimétricas. Quanto ao emprego da modelagem mais rigorosa do solo, conclui-se que é possível supor solo com parâmetros constantes e calcular a impedância de retorno do solo considerando as aproximações de Deri ou Carson somente no caso de solos de baixa resistividade. Em solos de resistividade elevada, é recomendado considerar a variação dos parâmetros do solo com a frequência e também expressões mais rigorosas para o cálculo da impedância e admitância de retorno do solo.
id UFMG_7b9750bc98437a4ffdc05f13c098621e
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/34732
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Alberto Resende De Contihttp://lattes.cnpq.br/2051626172679059Clever Sebastião Pereira FilhoRafael Silva Alípiohttp://lattes.cnpq.br/2552508381941506Felipe de Oliveira Silva Zanon2021-01-15T17:52:14Z2021-01-15T17:52:14Z2019-12-09http://hdl.handle.net/1843/34732Nesta dissertação investiga-se a simulação de transitórios em linhas de transmissão aéreas com geometria assimétrica considerando o modelo ULM (Universal Line Model) e uma modelagem mais rigorosa do efeito do solo no cálculo dos parâmetros de linha por unidade de comprimento. O modelo ULM é indicado para simular linhas com configuração assimétrica, pois é desenvolvido diretamente no domínio das fases. Esse modelo é reconhecido por sua exatidão e generalidade, sendo atualmente adotado como referência para estudos de transitórios eletromagnéticos. Contudo, como está implementado somente em plataformas de simulação de transitórios eletromagnéticos pagas, decidiu-se por sua implementação no programa ATP (Alternative Transients Program), que é de uso gratuito. Isso foi feito por meio da implementação de uma rotina de ajuste de parâmetros no MATLAB e de uma estratégia baseada na ferramenta foreign models disponível no ATP. As análises realizadas indicam a validade do modelo ULM implementado no ATP e que nem sempre modelos implementados em plataformas comerciais são inteiramente confiáveis ou rigorosos, o que reforça a necessidade do controle integral de todas as etapas envolvidas em sua implementação. Confirmou-se também que o modelo de linha de transmissão JMarti não é adequado para a simulação de transitórios em linhas de transmissão aéreas assimétricas. Quanto ao emprego da modelagem mais rigorosa do solo, conclui-se que é possível supor solo com parâmetros constantes e calcular a impedância de retorno do solo considerando as aproximações de Deri ou Carson somente no caso de solos de baixa resistividade. Em solos de resistividade elevada, é recomendado considerar a variação dos parâmetros do solo com a frequência e também expressões mais rigorosas para o cálculo da impedância e admitância de retorno do solo.This dissertation investigates the simulation of transients in asymmetrical overhead line configurations considering the Universal Line Model (ULM) and a more rigorous modeling of the ground effect in the calculation of the line parameters per unit length. The ULM is indicated to simulate lines with asymmetric configuration because it is developed directly in the phase domain. This model is recognized for its accuracy and generality, and it is currently adopted as a reference for electromagnetic transient studies. Since this model is only implemented on commercial electromagnetic transients programs, it was decided to implement it in the Alternative Transients Program (ATP), which is free. This was performed by implementing a fitting routine in MATLAB and by using a strategy based on the foreign models tool available in ATP. The performed analyses indicate the validity of the ULM implementation in ATP, and show that models implemented in commercial platforms are not always entirely reliable or rigorous, which demonstrates the need for full control in all stages involved in the model implementation. It was also confirmed that the JMarti transmission line model is not suitable for simulating transients on asymmetrical overhead line configurations. Regarding the use of more rigorous ground modeling, it is concluded that it is possible to assume a constant parameter soil and to calculate the ground return impedance considering the Deri or Carson approximations only for low-resistivity soils. For high-resistivity soils, it is recommended to consider the variation of the soil parameters with frequency and to use more rigorous expressions for the calculation of the ground return impedance and the ground admittance.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICAEngenharia elétricaTransitórios (Eletricidade)Linhas aéreas elétricasTransitórios eletromagnéticosLinhas de transmissão aéreasModelos de linha de transmissão no domínio das fasesParâmetros do solo variáveis com a frequênciaImpedância de retorno do soloAdmitância do soloImplementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétricainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertaçãoFelipeZanon.pdfDissertaçãoFelipeZanon.pdfapplication/pdf6748849https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34732/1/Disserta%c3%a7%c3%a3oFelipeZanon.pdfd6d63e429d01595b6855177019fd7a10MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34732/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/347322021-01-15 14:52:14.918oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-01-15T17:52:14Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
title Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
spellingShingle Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
Felipe de Oliveira Silva Zanon
Transitórios eletromagnéticos
Linhas de transmissão aéreas
Modelos de linha de transmissão no domínio das fases
Parâmetros do solo variáveis com a frequência
Impedância de retorno do solo
Admitância do solo
Engenharia elétrica
Transitórios (Eletricidade)
Linhas aéreas elétricas
title_short Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
title_full Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
title_fullStr Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
title_full_unstemmed Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
title_sort Implementação do modelo ULM na plataforma ATP para o estudo de transitórios em linhas de transmissão aéreas com configuração assimétrica
author Felipe de Oliveira Silva Zanon
author_facet Felipe de Oliveira Silva Zanon
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Alberto Resende De Conti
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2051626172679059
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Clever Sebastião Pereira Filho
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Rafael Silva Alípio
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2552508381941506
dc.contributor.author.fl_str_mv Felipe de Oliveira Silva Zanon
contributor_str_mv Alberto Resende De Conti
Clever Sebastião Pereira Filho
Rafael Silva Alípio
dc.subject.por.fl_str_mv Transitórios eletromagnéticos
Linhas de transmissão aéreas
Modelos de linha de transmissão no domínio das fases
Parâmetros do solo variáveis com a frequência
Impedância de retorno do solo
Admitância do solo
topic Transitórios eletromagnéticos
Linhas de transmissão aéreas
Modelos de linha de transmissão no domínio das fases
Parâmetros do solo variáveis com a frequência
Impedância de retorno do solo
Admitância do solo
Engenharia elétrica
Transitórios (Eletricidade)
Linhas aéreas elétricas
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Engenharia elétrica
Transitórios (Eletricidade)
Linhas aéreas elétricas
description Nesta dissertação investiga-se a simulação de transitórios em linhas de transmissão aéreas com geometria assimétrica considerando o modelo ULM (Universal Line Model) e uma modelagem mais rigorosa do efeito do solo no cálculo dos parâmetros de linha por unidade de comprimento. O modelo ULM é indicado para simular linhas com configuração assimétrica, pois é desenvolvido diretamente no domínio das fases. Esse modelo é reconhecido por sua exatidão e generalidade, sendo atualmente adotado como referência para estudos de transitórios eletromagnéticos. Contudo, como está implementado somente em plataformas de simulação de transitórios eletromagnéticos pagas, decidiu-se por sua implementação no programa ATP (Alternative Transients Program), que é de uso gratuito. Isso foi feito por meio da implementação de uma rotina de ajuste de parâmetros no MATLAB e de uma estratégia baseada na ferramenta foreign models disponível no ATP. As análises realizadas indicam a validade do modelo ULM implementado no ATP e que nem sempre modelos implementados em plataformas comerciais são inteiramente confiáveis ou rigorosos, o que reforça a necessidade do controle integral de todas as etapas envolvidas em sua implementação. Confirmou-se também que o modelo de linha de transmissão JMarti não é adequado para a simulação de transitórios em linhas de transmissão aéreas assimétricas. Quanto ao emprego da modelagem mais rigorosa do solo, conclui-se que é possível supor solo com parâmetros constantes e calcular a impedância de retorno do solo considerando as aproximações de Deri ou Carson somente no caso de solos de baixa resistividade. Em solos de resistividade elevada, é recomendado considerar a variação dos parâmetros do solo com a frequência e também expressões mais rigorosas para o cálculo da impedância e admitância de retorno do solo.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-12-09
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-15T17:52:14Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-01-15T17:52:14Z
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://hdl.handle.net/1843/34732
url http://hdl.handle.net/1843/34732
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34732/1/Disserta%c3%a7%c3%a3oFelipeZanon.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34732/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv d6d63e429d01595b6855177019fd7a10
34badce4be7e31e3adb4575ae96af679
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803589224508686336