Estimação fasorial: uma abordagem considerando a presença da componente DC, harmônicos e ruídos aleatórios, aplicada à relés numéricos de proteção

• Autor(a) principal: Rodrigues, Henrique
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5362
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia elétrica; Energia elétrica - Distribuição; Electrical engineering; Electric power distribution

O aumento na demanda do setor elétrico brasileiro o tornou mais complexo e propício a falhas. Nesse sentido, as atuais normas referentes ao setor elétrico incentivam o desenvolvimento de diversas técnicas que garantam confiabilidade aos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica. Nesse contexto, os relés são de grande importância em sistemas de proteção, sendo os responsáveis por identificar o defeito e localizá-lo da maneira mais exata possível. Durante a ocorrência de um curto-circuito, surge uma componente com decaimento exponencial (DC), devido a variação instantânea no estado do sistema. Além dessa componente, estão presentes nos sinais da rede: harmônicos, inter-harmônicos, sub-harmônicos e ruídos aleatórios. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo verificar o desempenho dos Filtros de Fourier de Meio Ciclo (FFMC) e Filtros de Fourier de Ciclo Completo (FFCC), destinados à estimação fasorial, associados ao Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) para a remoção da componente DC. A metodologia da pesquisa foi dividida em três etapas: a primeira consiste na modelagem do sinal fundamental, somado a componente DC, aos harmônicos e aos ruídos aleatórios; a segunda, trata da implementação dos filtros de Fourier de meio ciclo e de ciclo completo, além do filtro Cosseno, todos associados ao método dos mínimos quadrados; e na terceira etapa foram criados os índices de desempenho dos filtros baseados no tempo de convergência, sobre-elevação, erro relativo e erro relativo máximo, sendo o tempo de convergência encontrado quando o erro relativo percentual for menor que 0,1% por dois ciclos consecutivos. Os resultados demonstram que a associação dos filtros de Fourier ao método dos mínimos quadrados permite a remoção das componentes indesejáveis do sinal, garantindo a estimação do fasor da frequência fundamental com boa precisão, independentemente da taxa de amostragem do sinal.