Um método para caracterização da impedância da rede elétrica de baixa tensão : A method to characterize the impedance of the low voltage power grid

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arias Galicia, Leandro Antonio, 1989-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/13291
Resumo: Orientador: Cesar José Bonjuani Pagan
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spelling Um método para caracterização da impedância da rede elétrica de baixa tensão : A method to characterize the impedance of the low voltage power gridA method to characterize the impedance of the low voltage power gridImpedância elétricaCompatibilidade eletromagnéticaInterferência eletromagnéticaElectrical impedanceElectromagnetic compatibilityElectromagnetic interferenceOrientador: Cesar José Bonjuani PaganDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Os sistemas elétricos de potência estão formados por sistemas de geração, transmissão e distribuição. A rede de distribuição, por sua vez, é formada por fios, transformadores de média e baixa tensão, chaves, capacitores, indutores, retificadores e uma infinidade de conexões e dispositivos, cada um produzindo ruídos com suas próprias características. Ao conectar um dispositivo à tomada, o circuito se modifica em função desta nova carga, em geral será uma pequena perturbação, mas ela ocorrerá. A presença destas cargas altera a corrente total e a composição harmônica da tensão na rede e é fator determinante para a ocorrência de interferência eletromagnética na mesma. Portanto, surgirão correntes que circularão pela rede elétrica, as quais serão tão mais intensas quanto menor for sua impedância equivalente nas frequências em que são produzidas. Para conhecer melhor o potencial de dano de perturbações eletromagnéticas nesta faixa de frequências é fundamental ter alguma informação da impedância equivalente da rede elétrica e é este o foco deste trabalho, cujo objetivo é desenvolver e aplicar um método para avaliar a impedância de uma rede de distribuição de baixa tensão. Para isso, propomos um modelo teórico usando o método modificado das duas pontas de corrente e realizamos testes em uma micro-rede para avaliar a sua aplicabilidade em sistemas de distribuição de energia. No modelo teórico obtemos um erro relativo menor a 2% em alta frequência, após simulações em diferentes cenários de cargas, posterior-mente foram realizados experimentos no laboratório de redes inteligentes usando a micro-rede, nestes casos temos um erro menor a 5%, finalmente foram desenvolvidos testes experimentais considerando diferentes cenários de cargas, compostos em sua maioria por cargas com caráter capacitivos, todos os resultados obtidos estão dentro do comportamento teórico esperado conforme o analises de redes em alta frequência com o qual validamos o método proposto. Estas medidas oferecem suporte à pesquisas na área de Engenharia Elétrica quando o valor de impedância da rede for um parâmetro a ser considerado, como nos casos de estudos de emissões eletromagnéticas conduzidasAbstract: Power electrical systems are made up of generation, transmission, and distribution systems. The distribution network, in turn, is formed by wires, medium and low-voltage transformers, switches, capacitors, inductors, rectifiers, and an unfindable number of connections and devices, each one of them producing noises with its own characteristics. When a device is plugged into an outlet, the circuit modified as a function of such new load, generally a minor disturbance, but it will occur. However, the presence of a large number of loads will change the harmonic composition of the grid voltage and is a determining factor for the occurrence of electromagnetic interference in the grid. Currents will flow through the electrical grid, which will be even more intense, the lower the equivalent impedance at the frequencies at which they are produced. To better understand the possible damage caused by electromagnetic disturbances in this frequency range, it is essential to have some information about the equivalent impedance of the electrical network, and this is the focus of this work, which aims to develop and apply a method to evaluate the impedance of a low-voltage distribution network. To this end, we propose a theoretical model using the modified two-ended method and perform tests on a microgrid to evaluate its practical applicability in energy distribution systems. In the theoretical model we obtain a relative error of less than 2% at high frequency, after simulations in different load scenarios, later experiments were carried out in the smart grid laboratory using the microgrid, in these cases we have an error of less than 5%, finally including experimental tests considering different load scenarios, composed mostly of loads with a capacitive characteristics, all the results obtained are within the expected behavior according to the high frequency network analysis with which we validated the proposed method. These measurements will support research in the field of electrical engineering when the value of network impedance is a parameter to be considered, as in the cases of electromagnetic interference studies in devices plugged into the low-voltage gridMestradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaMestre em Engenharia ElétricaCAPES001[s.n.]Pagan, Cesar Jose Bonjuani, 1962-Manêra, Leandro TiagoOrio, Roberto Lacerda deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASArias Galicia, Leandro Antonio, 1989-20232023-06-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (86 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/13291ARIAS GALICIA, Leandro Antonio. Um método para caracterização da impedância da rede elétrica de baixa tensão: A method to characterize the impedance of the low voltage power grid. 2023. 1 recurso online (86 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/13291. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1362457Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-10-25T14:31:49Zoai::1362457Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-10-25T14:31:49Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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