Este trabalho apresenta análises realizadas em sistemas elétricos de potência equipados com controladores de amortecimento de oscilações eletromecânicas projetados por diferentes metodologias. Foram utilizados três tipos de controladores de amortecimento. Um deles é projetado utilizando a metodologia clássica (usualmente conhecido como PSS, do Inglês, Power System Stabilizer) e os outros dois são projetados utilizando uma técnica de controle robusto, e são chamados neste texto de estabilizadores robustos. Uma das técnicas de projeto dos estabilizadores robustos utiliza o modelo Heffron-Phillips e a outra o modelo Multimáquinas. Ambos os estabilizadores robustos são baseados em uma modelagem politópica que permite modelar as incertezas do sistema através de um conjunto convexo, onde cada um dos vértices do conjunto representa um ponto de operação típico do sistema. A técnica de realimentação dinâmica de saída associada ao posicionamento regional de pólos é utilizada para garantir que os estabilizadores robustos atendam aos requisitos práticos impostos pelo problema. O texto apresenta uma revisão da modelagem de sistemas elétricos de potência e do problema de estabilidade a pequenas perturbações. Também é apresentada uma explicação detalhada dos esquemas de controle propostos e dos procedimentos de projeto utilizados. Os resultados, obtidos através das simulações não lineares e da análise modal do sistema em malha fechada, mostram que estabilizadores projetados por diferentes metodologias, operando simultaneamente em um mesmo sistema, nem sempre apresentam um bom desempenho. Entretanto, tal desempenho está diretamente associado à técnica de controle utilizada, ao modelo de sistema adotado e à aplicação de técnicas de coordenação. / This work presents an analysis carried out in electric power systems equipped with damping controllers designed by different methodologies. Three types of damping controllers were used. One of them is designed using the classical methodology (usually known as PSS, or power system stabilizer) and the other ones are designed using robust control techniques, and are called robust stabilizer in this text. One of the methodologies for the design of robust stabilizers uses the Heffron-Phillips model and the other utilizes the Multimachine model. Both robust stabilizers are based on a polytopic model that allows the modeling of uncertainties in the system through a convex set, where each vertex of the set represents a typical operating point of the system. The technique of dynamic output feedback associated to the regional pole placement is used to ensure that the robust stabilizers meet the practical requirements of the problem. The text presents an overview of power system modeling, as well as the problem of small signal stability. A detailed explanation of the proposed control schemes and the design procedures used is also presented. The results, obtained through nonlinear simulations and modal analysis of the closed loop system, show that stabilizers designed by different methodologies, operating simultaneously in a system, not always achieve a good performance. However, such performance is directly associated to the control technique used, to the system model adopted and to the application of coordination techniques.

Este trabalho apresenta análises realizadas em sistemas elétricos de potência equipados com controladores de amortecimento de oscilações eletromecânicas projetados por diferentes metodologias. Foram utilizados três tipos de controladores de amortecimento. Um deles é projetado utilizando a metodologia clássica (usualmente conhecido como PSS, do Inglês, Power System Stabilizer) e os outros dois são projetados utilizando uma técnica de controle robusto, e são chamados neste texto de estabilizadores robustos. Uma das técnicas de projeto dos estabilizadores robustos utiliza o modelo Heffron-Phillips e a outra o modelo Multimáquinas. Ambos os estabilizadores robustos são baseados em uma modelagem politópica que permite modelar as incertezas do sistema através de um conjunto convexo, onde cada um dos vértices do conjunto representa um ponto de operação típico do sistema. A técnica de realimentação dinâmica de saída associada ao posicionamento regional de pólos é utilizada para garantir que os estabilizadores robustos atendam aos requisitos práticos impostos pelo problema. O texto apresenta uma revisão da modelagem de sistemas elétricos de potência e do problema de estabilidade a pequenas perturbações. Também é apresentada uma explicação detalhada dos esquemas de controle propostos e dos procedimentos de projeto utilizados. Os resultados, obtidos através das simulações não lineares e da análise modal do sistema em malha fechada, mostram que estabilizadores projetados por diferentes metodologias, operando simultaneamente em um mesmo sistema, nem sempre apresentam um bom desempenho. Entretanto, tal desempenho está diretamente associado à técnica de controle utilizada, ao modelo de sistema adotado e à aplicação de técnicas de coordenação. / This work presents an analysis carried out in electric power systems equipped with damping controllers designed by different methodologies. Three types of damping controllers were used. One of them is designed using the classical methodology (usually known as PSS, or power system stabilizer) and the other ones are designed using robust control techniques, and are called robust stabilizer in this text. One of the methodologies for the design of robust stabilizers uses the Heffron-Phillips model and the other utilizes the Multimachine model. Both robust stabilizers are based on a polytopic model that allows the modeling of uncertainties in the system through a convex set, where each vertex of the set represents a typical operating point of the system. The technique of dynamic output feedback associated to the regional pole placement is used to ensure that the robust stabilizers meet the practical requirements of the problem. The text presents an overview of power system modeling, as well as the problem of small signal stability. A detailed explanation of the proposed control schemes and the design procedures used is also presented. The results, obtained through nonlinear simulations and modal analysis of the closed loop system, show that stabilizers designed by different methodologies, operating simultaneously in a system, not always achieve a good performance. However, such performance is directly associated to the control technique used, to the system model adopted and to the application of coordination techniques.