Arquitetura para o desenvolvimento de unidades de medição fasorial sincronizada no monitoramento a nível de distribuição

• Autor(a) principal: Grando, Flavio Lori
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• 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/1/1762
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Energia elétrica - Medição; Sistemas de energia elétrica; Instrumentos de medição; Processamento de sinais; Processamento eletrônico de dados em tempo real; Electric power - Measurement; Electric power systems; Measuring instruments; Signal processing; Real-time data processing

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma arquitetura de baixo custo para construção de unidades de medição fasorial sincronizada (PMU). O dispositivo prevê conexão com a baixa tensão da rede elétrica, de forma que, instalada neste ponto do sistema permita o monitoramento da rede de transmissão e distribuição. Os desenvolvimentos deste projeto contemplam uma arquitetura completa, com módulo de instrumentação para uso na baixa tens˜ao da rede, módulo GPS para fornecer o sinal de sincronismo e etiqueta de tempo das medidas, unidade de processamento com sistema de aquisição, estimação de fasores e formatação dos dados de acordo com a norma e, por fim, módulo de comunicação para transmissão dos dados. Para o desenvolvimento e avaliação do desempenho da arquitetura, desenvolveu-se um conjunto de aplicativos em ambiente LabVIEW com funcionalidades específicas que permitem analisar o comportamento das medidas e identificar as fontes de erro da PMU, além de aplicar todos os testes previstos pela norma IEEE C37.118.1. O primeiro aplicativo, útil para o desenvolvimento da instrumentação, consiste em um gerador de funções integrado com osciloscópio, que permite a geração e aquisição de sinais de forma sincronizada, além da manipulação das amostras. O segundo e principal deles, é a plataforma de testes capaz de gerar todos os ensaios previstos pela norma, permitindo também armazenar os dados ou fazer a análise das medidas em tempo real. Por fim, um terceiro aplicativo foi desenvolvido para avaliar os resultados dos testes e gerar curvas de ajuste para calibração da PMU. Os resultados contemplam todos os testes previstos pela norma e um teste adicional que avalia o impacto de ruído. Além disso, através de dois protótipos conectados à instalação elétrica de consumidores de um mesmo circuito de distribuição, obteve-se registros de monitoramento que permitiram a identificação das cargas no consumidor, análise de qualidade de energia, além da detecção de eventos a nível de distribuição e transmissão.