A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vigoria, Edsson Frank Medina
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-14062023-095148/
Resumo: The knowledge of parameters of transient model of the synchronous generator is fundamental for dynamic studies, which is used to make planning and analysis of security of the electrical energy system. Normally, the parameters are determined through offline methods (with the generator disconnected from the grid), however, new research uses online methods (with the generator connected to the grid) due to the advantages to obtain parameter values in different operation conditions, with this purpose the method needs to be reliable and robust. In this work, a hybrid method is presented to estimate the parameters of the one-axis model of the synchronous generator with the purpose of making the estimation with measures that are easy to obtain and robust in relation to the convergence of parameters. This hybrid method is composed of a metaheuristic method called Media-Variance Mapping Optimization (MVMO) and a non-linear programming method called Trajectory Sensitivity (TSM). The MVMO method is used to provide a smart initial guess for the second method (TSM), which will be used to find the local minimum, therefore, the hybrid method takes advantage of the metaheuristic method and non-linear programming. The method is validated by estimating the parameters of a 2 kva synchronous generator in a small power system assembled in the laboratory with satisfactory results.
id USP_761e3222f161fc947593ded6df900399
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-14062023-095148
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators modelUm método híbrido (MVMO+TSM) para a estimação de parâmetros do modelo de geradores de um eixoconvergenceconvergênciaestimação de parâmetrosgerador síncronohybrid methodmétodo híbridoMVMOMVMOparameter estimationSensibilidade de Trajetóriasynchronous generatorTrajectory SensitivityThe knowledge of parameters of transient model of the synchronous generator is fundamental for dynamic studies, which is used to make planning and analysis of security of the electrical energy system. Normally, the parameters are determined through offline methods (with the generator disconnected from the grid), however, new research uses online methods (with the generator connected to the grid) due to the advantages to obtain parameter values in different operation conditions, with this purpose the method needs to be reliable and robust. In this work, a hybrid method is presented to estimate the parameters of the one-axis model of the synchronous generator with the purpose of making the estimation with measures that are easy to obtain and robust in relation to the convergence of parameters. This hybrid method is composed of a metaheuristic method called Media-Variance Mapping Optimization (MVMO) and a non-linear programming method called Trajectory Sensitivity (TSM). The MVMO method is used to provide a smart initial guess for the second method (TSM), which will be used to find the local minimum, therefore, the hybrid method takes advantage of the metaheuristic method and non-linear programming. The method is validated by estimating the parameters of a 2 kva synchronous generator in a small power system assembled in the laboratory with satisfactory results.O conhecimento dos parâmetros do modelo transitório do gerador síncronos é fundamental para os estudos dinâmicos, o qual é usado para fazer planejamento e analises de segurança do sistema elétrico de energia. Normalmente, os parâmetros são determinados por meio de métodos offline (com o gerador desconectado da rede), porém, novas pesquisas utilizam métodos online (com o gerador conectado a rede) devido as vantagens para obter os valores dos parâmetros em diferentes condiçoes de operação, com este porpósito o método precisa ser confiável e robusto. Neste trabalho apresenta-se um método hibrido para estimar os parâmetros do modelo de um eixo do gerador síncrono com o propósito de fazer a estimação com medidas que são facil obtenção e robusto em relação a convergência de parâmetros. Este método hibrido é composto por um método metaheurístico chamado Otimização de Mapeamento de Media-Variância (MVMO) e um método de programação não-linear chamado Sensibilidade de Trajetória (TSM). O método MVMO é utilizado para fornecer uma estimativa inicial inteligente para o segundo método (TSM), o qual será usado para encontrar o mínimo local, portanto, o método híbrido aproveita as vantagens do método metaheurístico e da programação não linear. O método é validado estimando os parâmetros de um gerador síncrono de 2 kva em um pequeno sistema de potência montado em laboratório com excelente resultados.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCari, Elmer Pablo TitoVigoria, Edsson Frank Medina2023-05-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-14062023-095148/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2023-06-15T13:42:33Zoai:teses.usp.br:tde-14062023-095148Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-06-15T13:42:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
Um método híbrido (MVMO+TSM) para a estimação de parâmetros do modelo de geradores de um eixo
title A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
spellingShingle A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
Vigoria, Edsson Frank Medina
convergence
convergência
estimação de parâmetros
gerador síncrono
hybrid method
método híbrido
MVMO
MVMO
parameter estimation
Sensibilidade de Trajetória
synchronous generator
Trajectory Sensitivity
title_short A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
title_full A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
title_fullStr A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
title_full_unstemmed A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
title_sort A hybrid method (MVMO+TSM) for the parameter estimation of one-axis generators model
author Vigoria, Edsson Frank Medina
author_facet Vigoria, Edsson Frank Medina
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cari, Elmer Pablo Tito
dc.contributor.author.fl_str_mv Vigoria, Edsson Frank Medina
dc.subject.por.fl_str_mv convergence
convergência
estimação de parâmetros
gerador síncrono
hybrid method
método híbrido
MVMO
MVMO
parameter estimation
Sensibilidade de Trajetória
synchronous generator
Trajectory Sensitivity
topic convergence
convergência
estimação de parâmetros
gerador síncrono
hybrid method
método híbrido
MVMO
MVMO
parameter estimation
Sensibilidade de Trajetória
synchronous generator
Trajectory Sensitivity
description The knowledge of parameters of transient model of the synchronous generator is fundamental for dynamic studies, which is used to make planning and analysis of security of the electrical energy system. Normally, the parameters are determined through offline methods (with the generator disconnected from the grid), however, new research uses online methods (with the generator connected to the grid) due to the advantages to obtain parameter values in different operation conditions, with this purpose the method needs to be reliable and robust. In this work, a hybrid method is presented to estimate the parameters of the one-axis model of the synchronous generator with the purpose of making the estimation with measures that are easy to obtain and robust in relation to the convergence of parameters. This hybrid method is composed of a metaheuristic method called Media-Variance Mapping Optimization (MVMO) and a non-linear programming method called Trajectory Sensitivity (TSM). The MVMO method is used to provide a smart initial guess for the second method (TSM), which will be used to find the local minimum, therefore, the hybrid method takes advantage of the metaheuristic method and non-linear programming. The method is validated by estimating the parameters of a 2 kva synchronous generator in a small power system assembled in the laboratory with satisfactory results.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-05-11
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 https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-14062023-095148/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-14062023-095148/
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256966453264384