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Método de estimação de impedância utilizando a injeção de pequenos sinais

Monteiro, Henrique Luis Moreira 04 April 2018 (has links)
Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-07-12T11:34:57Z No. of bitstreams: 1 henriqueluismoreiramonteiro.pdf: 6497394 bytes, checksum: e4ba6289e2d5a09f203b42d5461ff1b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-07-17T11:53:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 henriqueluismoreiramonteiro.pdf: 6497394 bytes, checksum: e4ba6289e2d5a09f203b42d5461ff1b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T11:53:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 henriqueluismoreiramonteiro.pdf: 6497394 bytes, checksum: e4ba6289e2d5a09f203b42d5461ff1b1 (MD5) Previous issue date: 2018-04-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é proposto um método para estimar a impedância de maneira invasiva, utilizando uma estrutura com controle de distúrbio, filtro para eliminar os componentes harmônicos contidos na rede e um interpolador em caso de variação de frequência. A impedância é um parâmetro importante para a análise da estabilidade de uma rede elétrica, pois através de sua estimação pode-se verificar, por exemplo, se há a presença de ressonância. Para provocar os distúrbios nos sinais de tensão e corrente utiliza-se o Sinal da Gaussiana Modulada (SGM), que pode ter seu decaimento controlado pelos parâmetros da função. Em relação à presença dos componentes harmônicos de fundo, que influenciam na estimação da impedância, é proposta uma versão do filtro Sliding Window Recursive Discrete Fourier Transform (SWRDFT), para estimar e eli-minar esses componentes, com o objetivo de permanecer somente o sinal de distúrbio. Sobre o desvio de frequência, outra questão que compromete a estimação da impedância, é proposta uma estrutura de interpolação, utilizando o método de Lagrange. A função da interpolação é estabelecer a sincronização dos sinais de corrente e tensão antes de serem processados para determinar o valor da impedância. Para validar os resultados, são realizados testes em redes no Simulink, RTDS, dSPACE e utilizando em um circuito experimental. Para os resultados são considerados Sistemas Elétricos com ressonância, com presença de componentes harmônicos de fundo e com variação de frequência. Para todos os casos a estimação obteve resultados satisfatórios. / This work proposes a method to estimate the power grid impedance in an invasive form, using a disturbance control structure, a filter to eliminate the harmonic components contained in the power grid and an interpolator in case of frequency variation. The impedance is an important parameter for the power grid stability analysis because through its estimation it can be verified, for example, if there is the presence of resonance. To insert the disturbances in the voltage and current signals, the Gaussian Modulated Signal (GMS) is used, which may have its decay controlled by the function parameters. Regarding the presence of the harmonic components, which influence the estimation of impedance, a version of the Sliding Window Recursive Discrete Fourier Transform (SWRDFT) is proposed to estimate and eliminate these components in order to remain only the disturbance signal. Regarding the frequency deviation, another issue that affects the impedance estimation, an interpolation structure is proposed, using the Lagrange method. The function of the interpolation is to establish the synchronization of the current and voltage signals before being processed to determine the impedance value. To validate the results, tests with grids on Simulink, RTDS, dSpace and using an experimental circuit are performed. Results consider Electrical Systems with resonance, with the presence of background harmonic components and frequency variation. For all cases, the estimation results were satisfactory.
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Detecção de ilhamento em redes com geração distribuída por injeção de pequenos sinais na rede elétrica

Oliveira, Ramon Reis Siqueira de 18 December 2017 (has links)
Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-03-27T15:28:12Z No. of bitstreams: 1 ramonreissiqueiradeoliveira.pdf: 4744081 bytes, checksum: dbce2e20c42a3bc456ad52a2096349ec (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-03-27T17:52:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ramonreissiqueiradeoliveira.pdf: 4744081 bytes, checksum: dbce2e20c42a3bc456ad52a2096349ec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T17:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ramonreissiqueiradeoliveira.pdf: 4744081 bytes, checksum: dbce2e20c42a3bc456ad52a2096349ec (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / Uma rede com vários geradores distribuídos conectados pode melhorar a eficiência energética e reduzir o impacto negativo na rede elétrica. Um problema que surge é quando o fornecimento de energia principal é desconectado do sistema, diz-se então que ocorreu um ilhamento. Essa situação é indesejada, pois pode provocar problemas em termos de qualidade de energia, segurança, tensão e estabilidade de frequência. Esse trabalho tem por finalidade identificar o ilhamento pela variação da impedância do sistema, utilizando um método proposto que utiliza uma técnica de estimação de impedância através da injeção de um pequeno sinal na tensão de saída do gerador distribuído. Os testes realizados mostraram que quanto maior for a contribuição do inversor na potência fornecida para a carga, melhores são os valores estimados de impedância e na presença de dois inversores, os sinais injetados por cada um deles devem estar em frequências harmônicas o mais distante possível, para melhores resultados na estimação da impedância. Além disso, quando o fluxo de potência da rede para a carga é próximo de zero, o método foi capaz de identificar o ilhamento mesmo cosem atuação dos relés de tensão e frequência. O ilhamento é possível de ser identificado em aproximadamente 0,5 s em todos os casos testados, estando dessa forma dentro do tempo máximo estabelecido nas normas. / A grid with multiple distributed generators can improve energy efficiency and reduce the negative impact on itself. One problem that occurs is when the main power supply is disconnected from the system, this is called islanding. This is undesirable because it can cause problems in terms of power quality, safety, voltage and frequency stability. This work aims to identify the islanding by the system impedance variation, using a proposed method that uses an impedance estimation technique, injecting a small signal into the output voltage of the distributed generator. The tests performed showed as higher the contribution of the inverter to the power supplied to the load as better the estimated impedance values. In the presence of two inverters, the signals injected by each of them must be in harmonic frequencies, for better impedance estimation results. In addition, when the utility energy flow to the load is close to zero, the method was able to identify the same island as the voltage and frequency relays. The island can be identified in approximately 0.5 s in all cases tested, thus being within the maximum time limit set in the standards.

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