Análise de estimadores de frequência sob condições transitórias

• Autor(a) principal: Stalter, Marcel da Cruz
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1050
• topic: Electrical engineering; Electrical power systems; Relays; Electricity - quality; Engenharia elétrica; Sistemas elétricos de potência; Relés; Energia elétrica - qualidade; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA

Com o avanço tecnológico e a inserção dos relés digitais nos sistemas elétricos de potência, ocorreram grandes evoluções nos sistemas de proteção. Através de um microprocessador, os relés digitais utilizam algoritmos baseados no processamento dos sinais de tensão e corrente, os quais vêm se tornando cada vez mais complexos e realizando diversas funções, além das funções básicas de proteção. Nesse contexto, cada vez mais as concessionárias de energia elétrica buscam obter o melhor desempenho na operação das redes, o que depende também dos sistemas de proteção. Sendo assim, faz-se necessário realizar estudos sobre o comportamento dos dispositivos de proteção frente as mais diversas condições as quais o sistema elétrico de potência está sujeito. Isso inclui analisar a confiabilidade, a velocidade de resposta, a robustez e a segurança oferecida por tais elementos de proteção aos SEPs. Dessa forma, uma característica importante e uma das grandezas monitoradas em um sistema de potência é a frequência elétrica do sinal de tensão fornecido. Tal grandeza deve ser constante, pois ela influencia diretamente no funcionamento dos equipamentos do sistema e na qualidade dos processos industriais. Realizada de forma ágil e precisa, a estimação do valor da frequência auxilia na proteção, controle e monitoramento da qualidade da energia elétrica, de maneira a assegurar a plenitude do sistema. Para a realização da estimação de frequência, diversas metodologias já foram propostas, uma vez que, a maioria delas não apresenta um bom desempenho quando o sinal apresenta distorções harmônicas ou ruídos. Sendo assim, este trabalho apresenta uma avaliação de algumas das metodologias já propostas para este fim. Tais técnicas são comparadas através de índices como o tempo de convergência, a sobre-elevação e erro transitório da estimação da resposta, de maneira a verificar qual apresenta o melhor desempenho. Para tal, foram realizados testes que utilizam sinais com variação de frequência em degrau, em rampa, variação exponencial e amortecida, além de sinais incluindo variação de amplitude, oscilação de potência e distorção harmônica e sub-harmônica. Os resultados da comparação são demonstrados em forma de gráficos e tabelas, de modo a permitir distinguir as vantagens e desvantagens de cada metodologia frente às diferentes variações, para determinar as melhores opções a serem utilizadas na proteção de sistemas elétricos de potência.