Algoritmo genético para sintonia de controladores de sistemas elétricos de potência considerando o critério N-1

• Autor(a) principal: Barbieri, André Luiz Ribeiro
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5643
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Sistemas de energia elétrica; Controladores elétricos; Algorítmos genéticos; Electric power systems; Electric controllers; Genetic algorithms

Sistemas Elétricos de potência muitas vezes estão sujeitos a oscilações eletromecânicas, podendo ser elas causadas por um aumento repentino de carga ou ainda um curto-circuito que podem acarretar em um mau funcionamento de linhas de transmissão e/ou geradores, evitando assim que a energia elétrica seja transmitida com qualidade aos seus pontos de entrega. Para que problemas como os citados sejam minimizados, controladores de potência vêm sendo utilizados para aumentar a margem de estabilidade do sistema e assim garantir que o mesmo não entre em um colapso. Dentre inúmeros controladores de potência utilizados na indústria para o amortecimento de oscilações eletromecânicas, destaca-se o PSS (Power System Stabilizer), dispositivo capaz de aumentar a margem de estabilidade de um SEP (Sistema Elétrico de Potência) adicionando um sinal modulado através do sistema de controle da excitação. O PSS vem sendo utilizado por décadas devido ao seu bom desempenho aliado à facilidade no uso de suas técnicas de controle e, por isso, será utilizado neste trabalho. No entanto, somente a adição de estabilizadores de potência não garante a estabilidade desejada a um sistema elétrico, sendo necessária uma sintonia adequada dos mesmos a fim de tornar o sistema robusto o suficiente frente a variações em seus pontos de operação. Esta proposta apresenta uma alternativa de sintonia automática para controladores PSS’s de sistemas elétricos de potência utilizando algoritmo genético elaborado através do Matlab®, tendo em vista o critério N-1 estabelecido pelo ONS (Operador Nacional do Sistema). A fim de aumentar a dificuldade do trabalho e testar a robustez do algoritmo proposto, será utilizado o sistema teste New England – New York contendo 68 barras e 16 geradores. Para criar uma situação de controle mais difícil é feita a remoção de cada uma das linhas, uma por vez, do sistema elétrico teste, como previsto no critério N-1, sendo cada caso originado com tal metodologia um ponto de operação distinto a ser considerado no projeto. Assim, o algoritmo genético proposto terá como objetivo encontrar parâmetros adequados para todos os controladores utilizados de forma a sintonizar simultaneamente todos os pontos de operação considerados, ou seja, os parâmetros encontrados pelo algoritmo devem ser robustos o suficiente para amortecer as oscilações eletromecânicas do sistema em todos os pontos de operação, até que o critério de parada estabelecido pelo projetista seja alcançado (geralmente um valor de amortecimento mínimo para o sistema). A principal contribuição do trabalho é utilizar o critério N-1, estabelecido pelo ONS, para verificar o desempenho dos controladores sintonizados automaticamente pelo algoritmo proposto.