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Estudo e projeto de um sistema de transferência de energia elétrica sem fio com compensação capacitiva e baseado no transformador de bobinas em espirais planas fracamente acopladas. / Study and design of a wireless power transfer system with capacitive compensation based on weakly coupled transformer made of flat spiral coils.

Alexandre Hotz Moret 26 October 2018 (has links)
Recentemente os sistemas de transferência de energia sem fio WPT (do inglês Wireless Power Transfer) têm sido amplamente estudados com o propósito de alimentar eficientemente diversos tipos de cargas através de técnicas específicas, dentre elas destaca-se a transferência capacitiva de potência CPT (do inglês Capacitive Power Transfer) e a transferência indutiva de potência IPT (do inglês Inductive Power Transfer), sendo esta última objeto deste estudo. Em um sistema de transferência indutiva de potência a carga é alimentada através de um transformador fracamente acoplado. Em função do elevado espaçamento entre as bobinas primária e secundária, da ausência de núcleo magnético, ou o emprego do núcleos divididos e separados por um grande entreferro, o transformador apresenta alta reatância de dispersão e baixa reatância de magnetização, o que resulta em elevadas correntes, baixa eficiência e regulação da tensão ruim quando houver variação da carga. Com o intuito de aumentar a eficiência e melhorar a regulação de tensão (ou corrente) são aplicadas compensações capacitivas em ambos os lados do transformador, elevando o número de elementos reativos, o que dificulta a compreensão do seu comportamento. Adicionalmente, as diversas configurações geométricas possíveis para a construção das bobinas dificultam a otimização do projeto de transferência indutiva de potência. Esta dissertação analisa e compara as estratégias de compensação série-série (SS) e série-paralela (SP) sob diversos pontos de vista, identificando pontos de operação relevantes nos quais o sistema atua como uma fonte de corrente ou de tensão em malha aberta, modela os elementos que constituem um sistema de transferência indutiva de potência para alcançar à eficiência requisitada. Adicionalmente este trabalho lista os impactos na fonte e na carga quando do desvio das condições nominais de operação e dá diretrizes que permitem escolher os elementos de um sistema IPT. Na sequência esta dissertação propõe as diretrizes para a construção do transformador com valores predefinidos de fator de qualidade, indutâncias próprias e fator de acoplamento. Por fim, o presente trabalho dimensiona e confecciona alguns sistemas IPT a partir de uma lista de especificações, usando uma metodologia de projeto baseada em fórmulas aproximadas e a valida experimentalmente. / Recently Wireless Power Transfer (WPT) is widely studied in order to efficiently feed many different kinds of loads using specific techniques, such as Capacitive Power Transfer (CPT) and Inductive Power Transfer (IPT). IPT system relies on large air gap and loosely coupled transformer which will be studied in this work. Due to the large separation between the primary and secondary coils, the absence of a magnetic core, or the presence of split cores the transformer presents large leakage inductances, resulting in poor voltage regulation against load variation. Moreover, the low magnetizing inductance results in high magnetizing currents, reducing the overall efficiency. In order to improve the WPT performance, capacitive compensation techniques are applied in both sides of the transformer. Series compensation is commonly used at the primary side of the WPT transformer while Series or Parallel compensation is eligible to the secondary side. In addition, the loosely coupled transformer must be designed, in spite of the complex relationship between the various electrical and geometrical parameters of the coils that complicates the transformer construction and its optimization. This work compares Series-Series and Series-Parallel compensation strategies based on a simple approach, comprehensively highlighting the pro and cons of each one. Also the open loop operation in voltage source and current source modes, and the effect of the gap length for both compensation strategies are discussed. Moreover, the elements that constitute an inductive power transfer system are modeled in order to achieve the required efficiency. This research also proposes some guidance to build the transformer with high figure-of-merit and coupling. Finally, the present work designs and builds few IPT systems that satisfies a set of specifications, based on a simplified design procedure. The proposed design methodology is experimentally validated.
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Estudo e projeto de um sistema de transferência de energia elétrica sem fio com compensação capacitiva e baseado no transformador de bobinas em espirais planas fracamente acopladas. / Study and design of a wireless power transfer system with capacitive compensation based on weakly coupled transformer made of flat spiral coils.

Moret, Alexandre Hotz 26 October 2018 (has links)
Recentemente os sistemas de transferência de energia sem fio WPT (do inglês Wireless Power Transfer) têm sido amplamente estudados com o propósito de alimentar eficientemente diversos tipos de cargas através de técnicas específicas, dentre elas destaca-se a transferência capacitiva de potência CPT (do inglês Capacitive Power Transfer) e a transferência indutiva de potência IPT (do inglês Inductive Power Transfer), sendo esta última objeto deste estudo. Em um sistema de transferência indutiva de potência a carga é alimentada através de um transformador fracamente acoplado. Em função do elevado espaçamento entre as bobinas primária e secundária, da ausência de núcleo magnético, ou o emprego do núcleos divididos e separados por um grande entreferro, o transformador apresenta alta reatância de dispersão e baixa reatância de magnetização, o que resulta em elevadas correntes, baixa eficiência e regulação da tensão ruim quando houver variação da carga. Com o intuito de aumentar a eficiência e melhorar a regulação de tensão (ou corrente) são aplicadas compensações capacitivas em ambos os lados do transformador, elevando o número de elementos reativos, o que dificulta a compreensão do seu comportamento. Adicionalmente, as diversas configurações geométricas possíveis para a construção das bobinas dificultam a otimização do projeto de transferência indutiva de potência. Esta dissertação analisa e compara as estratégias de compensação série-série (SS) e série-paralela (SP) sob diversos pontos de vista, identificando pontos de operação relevantes nos quais o sistema atua como uma fonte de corrente ou de tensão em malha aberta, modela os elementos que constituem um sistema de transferência indutiva de potência para alcançar à eficiência requisitada. Adicionalmente este trabalho lista os impactos na fonte e na carga quando do desvio das condições nominais de operação e dá diretrizes que permitem escolher os elementos de um sistema IPT. Na sequência esta dissertação propõe as diretrizes para a construção do transformador com valores predefinidos de fator de qualidade, indutâncias próprias e fator de acoplamento. Por fim, o presente trabalho dimensiona e confecciona alguns sistemas IPT a partir de uma lista de especificações, usando uma metodologia de projeto baseada em fórmulas aproximadas e a valida experimentalmente. / Recently Wireless Power Transfer (WPT) is widely studied in order to efficiently feed many different kinds of loads using specific techniques, such as Capacitive Power Transfer (CPT) and Inductive Power Transfer (IPT). IPT system relies on large air gap and loosely coupled transformer which will be studied in this work. Due to the large separation between the primary and secondary coils, the absence of a magnetic core, or the presence of split cores the transformer presents large leakage inductances, resulting in poor voltage regulation against load variation. Moreover, the low magnetizing inductance results in high magnetizing currents, reducing the overall efficiency. In order to improve the WPT performance, capacitive compensation techniques are applied in both sides of the transformer. Series compensation is commonly used at the primary side of the WPT transformer while Series or Parallel compensation is eligible to the secondary side. In addition, the loosely coupled transformer must be designed, in spite of the complex relationship between the various electrical and geometrical parameters of the coils that complicates the transformer construction and its optimization. This work compares Series-Series and Series-Parallel compensation strategies based on a simple approach, comprehensively highlighting the pro and cons of each one. Also the open loop operation in voltage source and current source modes, and the effect of the gap length for both compensation strategies are discussed. Moreover, the elements that constitute an inductive power transfer system are modeled in order to achieve the required efficiency. This research also proposes some guidance to build the transformer with high figure-of-merit and coupling. Finally, the present work designs and builds few IPT systems that satisfies a set of specifications, based on a simplified design procedure. The proposed design methodology is experimentally validated.
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External Reactive Power Compensation of Permanent Magnet Synchronous Generator

Singer, Amr 09 June 2011 (has links) (PDF)
This research work focuses on the reactive power compensation of the permanent magnet synchronous generator (PSG) in wind power plants. PSG feeds a fixed voltage dc grid through a rectifier bridge. In variable speed operation, the PSG will be able to build torque only in small speed range. This is due to the fixed magnet of the PSG. External reactive power compensation provides an attractive solution to overcome this problem. Different reactive power compensation configurations were examined. Statics synchronous series compensation and a shunt passive filter were chosen as a compensation method. Simulation and implementation of small wind power plant were performed. The wind power plant consists of the synchronous generator, inverter, rectifier, coupling transformers and shunt passive filter. The experimental results agree to the proposed theory and simulation results. / Der Schwerpunkt meiner Promotion ist die Blindleistungskompensation bei einem permanenterregten Synchrongenerator. Der Synchrongenerator speist das Gleichsspannungsnetz über ein Gleichrichter. In der Drehzahlvariablen Betriebsverhalten können Nachteile auftreten. Die Folge ist, dass bei konstanter Gleichspannung und fester Erregung durch die Permanenterregung nur ein sehr kleiner Drehzahlbereich mit vernünftiger Drehmomentausbeute bedienbar ist. Ein möglicher Ausweg wäre eine variable Kompensationsspannung. Verschiedene Kompensationsverfahren wurden untersucht. Ein Series Active Filter und ein Shunt Passive-Filter wurden als Blindleistungskompensation gewählt. Im Rahmen meiner Dissertation beschäftige ich mich mit dem Aufbau und der Simulation einer Windkraftanlage. Diese besteht aus einem permanenterregten Synchrongenerator, einem Wechselrichrter, einem Gleichrichter, drei Transformatoren und einem passiven Filter. Das Versuchsergebnis zeigt, dass die Theorie mit der Simulation übereinstimmt.
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ANÁLISE DA CONEXÃO DE GERADORES EÓLICOS DUPLAMENTE ALIMENTADOS COM COMPENSAÇÃO SÉRIE / CONTRIBUTION TO THE CONNECTION OF DOUBLY-FED INDUCTION GENERATORS WITH A SERIES GRID SIDE CONVERTER

Massing, Jorge Rodrigo 29 August 2008 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This dissertation addresses the main problems related to doubly-fed induction generators (DFIG) connection to grids with unbalanced voltages. Series compensation is used to achieve balanced voltage on the stator of the machine, avoiding torque oscillations and high currents due to the grid voltage unbalance. The DC-link voltage control proposed reduces the complexity of the converter when compared to the alternatives considered in the literature. The close to no-load operation of the DFIG is also depicted. Simulation results for a commercial large scale generator are presented to demonstrate the performance of the system with the proposed controller. / Esta dissertação trata dos principais problemas relacionados à conexão de geradores duplamente alimentados à rede elétrica com tensões desequilibradas. Compensação série é usada para equilibrar as tensões no estator da máquina, evitando oscilações de conjugado e altas correntes de seqüência negativa devido aos desequilíbrios das tensões no ponto de conexão do gerador. O controle da tensão do barramento CC é proposto tal que é possível reduzir a complexidade do conversor quando comparado com outras alternativas apresentadas na literatura. A operação próximo à carga nula é apresentada. Resultados de simulação para um gerador em escala comercial são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema proposto.
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Proposta de um algoritmo eficiente para a localização de faltas por relé diferencial numérico para proteção de linhas de transmissão com compensação série controlada por tiristores (TCSC) /

Taquire, Nelson Romero January 2016 (has links)
Orientador: Jose Sanches Mantovani / Resumo: Neste trabalho propõe-se um método para a localização de faltas que, em conjunto com a lógica de um relé diferencial numérico, deve ser usado para proteção de linhas de transmissão com compensação série controlada por tiristores (TCSC). Este método visa solucionar o problema de localização de faltas melhorando a precisão dos algoritmos que utilizam medições de sinais de tensão e corrente numa terminação da linha de transmissão. O cálculo da distância entre a terminação da linha de transmissão e o ponto de incidência da falta é realizado utilizando dois procedimentos: um para faltas produzida no trecho entre a terminação local da linha de transmissão e o TCSC; e o outro para faltas no trecho entre o TCSC e a terminação remota. A detecção do trecho de incidência da falta é obtido usando as medições de escorregamento angular dos sinais de corrente em ambos os extremos da linha de transmissão e a medição da resistência de falta no extremo local, que é variável durante o intervalo de início até um ciclo depois da ocorrência da falta. A aplicação da lógica difusa na comparação destas medições permite detectar com precisão o trecho com falta. O método proposto foi testado usando um sistema teste da literatura onde múltiplos casos de faltas em diferentes pontos da linha de transmissão foram simulados. Os resultados mostram a capacidade do algoritmo em localizar precisamente a posição de ocorrência da falta. / Abstract: This paper proposes a methodology for locating faults in transmission lines with thyristor-controlled series compensation (TCSC) that are protected by numerical differential relays. The proposed methodology aims to overcome problems of fault location improving the accuracy of algorithms that use voltage and current measurement signals from a transmission line termination. The calculation of the distance between the transmission line termination and the fault incidence point employs two procedures: one for faults in the transmission line section limited by the local termination and TCSC; and other for faults in the section limited by the TCSC and remote termination. The detection of the fault incidence section is achieved using measurements of angular deviation for both transmission line terminations and the measurement of fault resistance in the local termination, which varies during the interval from the beginning to one cycle after the fault occurrence. The use of fuzzy logic for comparing these measurements permits the accurate detection of the fault incidence section. The proposed method is tested using a test system from literature system where multiple fault cases in different positions of the transmission line are simulated. The results show the algorithm capability to locate accurately the position of fault occurrence. / Mestre
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Sub-synchronous interactions in a wind integrated power system

Suriyaarachchi, Don Hiranya Ravipriya 05 September 2014 (has links)
This thesis presents a comprehensive procedure to study sub-synchronous interactions in wind integrated power systems effectively and efficiently. The proposed procedure involves a screening phase and a detailed analysis phase. The screening is performed using a frequency scan and the detailed analysis is performed using small signal stability analysis. To facilitate the small signal analysis, a detailed linearized model of a Type 3 wind power plant is presented in this thesis. The model presented includes the generator, a three-mass drive train model, rotor and grid side converter controller models, converter transformer model and the pitch controller model. To accurately capture the effects of sub-synchronous interactions, the ac network is modelled using dynamic phasors. It is shown that using the proposed procedure, the sub-synchronous interaction between a Type 3 wind power plant and a series compensated line is due to an electrical resonance between the wind power plant generator and the series capacitor. It is also shown that this interaction is highly controllable through the rotor side converter current controllers. This fact will be proven by studying the sub-synchronous interactions in a single machine power system as well as in multi machine power systems. This thesis also presents a sub-synchronous interaction mitigation method using network devices. The performance of an SVC and a STATCOM is evaluated in this thesis. A small signal stability analysis based method will be used to design a sub-synchronous damping controller. A method will be presented to estimate the damping controller parameters systematically to obtain the desired performance using small signal stability analysis results. Furthermore, it will be shown that by strongly controlling the voltage of the point of common coupling, the damping of the oscillations produced by the sub-synchronous interaction between the wind power plant and the series compensated line can be improved. Based on the findings of this research, the thesis proposes a number of recommendations to be adopted when studying the sub-synchronous interactions in wind integrated power systems. These recommendations will facilitate to do such studies effectively and pinpoint the root cause of the sub-synchronous interactions.
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Proposta de um algoritmo eficiente para a localização de faltas por relé diferencial numérico para proteção de linhas de transmissão com compensação série controlada por tiristores (TCSC) / Propuesta de un algoritmo eficiente para la localización de fallas por réle diferencial numérico para protección de lineas de transmisión con compensacion serie controlada por tiristores (TCSC)

Taquire, Nelson Romero [UNESP] 21 March 2016 (has links)
Submitted by NELSON GIOVANNY ROMERO TAQUIRE (romero.taquire.nelson@gmail.com) on 2016-05-20T21:35:24Z No. of bitstreams: 1 NelsonGiovannyRomeroTaquire2016.pdf: 3534022 bytes, checksum: 59ecb7956af007830fd18b15c10562c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-24T13:42:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 taquire_ngr_me_ilha.pdf: 3534022 bytes, checksum: 59ecb7956af007830fd18b15c10562c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-24T13:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 taquire_ngr_me_ilha.pdf: 3534022 bytes, checksum: 59ecb7956af007830fd18b15c10562c2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-21 / Fundação de Ensino, Pesquisa e Extensão de Ilha Solteira (FEPISA) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho propõe-se um método para a localização de faltas que, em conjunto com a lógica de um relé diferencial numérico, deve ser usado para proteção de linhas de transmissão com compensação série controlada por tiristores (TCSC). Este método visa solucionar o problema de localização de faltas melhorando a precisão dos algoritmos que utilizam medições de sinais de tensão e corrente numa terminação da linha de transmissão. O cálculo da distância entre a terminação da linha de transmissão e o ponto de incidência da falta é realizado utilizando dois procedimentos: um para faltas produzida no trecho entre a terminação local da linha de transmissão e o TCSC; e o outro para faltas no trecho entre o TCSC e a terminação remota. A detecção do trecho de incidência da falta é obtido usando as medições de escorregamento angular dos sinais de corrente em ambos os extremos da linha de transmissão e a medição da resistência de falta no extremo local, que é variável durante o intervalo de início até um ciclo depois da ocorrência da falta. A aplicação da lógica difusa na comparação destas medições permite detectar com precisão o trecho com falta. O método proposto foi testado usando um sistema teste da literatura onde múltiplos casos de faltas em diferentes pontos da linha de transmissão foram simulados. Os resultados mostram a capacidade do algoritmo em localizar precisamente a posição de ocorrência da falta. / This paper proposes a methodology for locating faults in transmission lines with thyristor-controlled series compensation (TCSC) that are protected by numerical differential relays. The proposed methodology aims to overcome problems of fault location improving the accuracy of algorithms that use voltage and current measurement signals from a transmission line termination. The calculation of the distance between the transmission line termination and the fault incidence point employs two procedures: one for faults in the transmission line section limited by the local termination and TCSC; and other for faults in the section limited by the TCSC and remote termination. The detection of the fault incidence section is achieved using measurements of angular deviation for both transmission line terminations and the measurement of fault resistance in the local termination, which varies during the interval from the beginning to one cycle after the fault occurrence. The use of fuzzy logic for comparing these measurements permits the accurate detection of the fault incidence section. The proposed method is tested using a test system from literature system where multiple fault cases in different positions of the transmission line are simulated. The results show the algorithm capability to locate accurately the position of fault occurrence.
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External Reactive Power Compensation of Permanent Magnet Synchronous Generator

Singer, Amr 21 September 2010 (has links)
This research work focuses on the reactive power compensation of the permanent magnet synchronous generator (PSG) in wind power plants. PSG feeds a fixed voltage dc grid through a rectifier bridge. In variable speed operation, the PSG will be able to build torque only in small speed range. This is due to the fixed magnet of the PSG. External reactive power compensation provides an attractive solution to overcome this problem. Different reactive power compensation configurations were examined. Statics synchronous series compensation and a shunt passive filter were chosen as a compensation method. Simulation and implementation of small wind power plant were performed. The wind power plant consists of the synchronous generator, inverter, rectifier, coupling transformers and shunt passive filter. The experimental results agree to the proposed theory and simulation results. / Der Schwerpunkt meiner Promotion ist die Blindleistungskompensation bei einem permanenterregten Synchrongenerator. Der Synchrongenerator speist das Gleichsspannungsnetz über ein Gleichrichter. In der Drehzahlvariablen Betriebsverhalten können Nachteile auftreten. Die Folge ist, dass bei konstanter Gleichspannung und fester Erregung durch die Permanenterregung nur ein sehr kleiner Drehzahlbereich mit vernünftiger Drehmomentausbeute bedienbar ist. Ein möglicher Ausweg wäre eine variable Kompensationsspannung. Verschiedene Kompensationsverfahren wurden untersucht. Ein Series Active Filter und ein Shunt Passive-Filter wurden als Blindleistungskompensation gewählt. Im Rahmen meiner Dissertation beschäftige ich mich mit dem Aufbau und der Simulation einer Windkraftanlage. Diese besteht aus einem permanenterregten Synchrongenerator, einem Wechselrichrter, einem Gleichrichter, drei Transformatoren und einem passiven Filter. Das Versuchsergebnis zeigt, dass die Theorie mit der Simulation übereinstimmt.
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Sintese de indutancia negativa para aplicação serie em redes de energia eletrica / Negative inductance synthesis for series applications on the electrical network

Silva, Leonardo de Araujo 30 March 2007 (has links)
Orientador: Jose Antenor Pomilio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LeonardodeAraujo_D.pdf: 14156071 bytes, checksum: f544bd5c73e51000deee838abcc80fa7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese é introduzida uma nova estratégia de controle que permite a síntese de indutâncias negativas para realização da compensação série de linhas de transmissão. O método, que é baseado na estratégia SDR (Síntese Direta de Reatâncias), opera com realimentação de estados e requer a medição de variáveis locais. Em relação aos métodos tradicionais, usando capacitores, a compensação através de indutância negativa pode ter desempenho superior, pois é possível conseguir sistemas mais estáveis, sem risco de ressonâncias, e com desempenho dinâmico superior, o que permite a realização de outras funções desejáveis, tais como o amortecimento de oscilações eletromecânicas e a compensação de cintilação luminosa. Dada a elevada potência requerida pela aplicação, sugere-se a utilização do Conversor Multinível em Cascata Assimétrico, que apresenta alto rendimento e é capaz de produzir uma tensão de saída de baixo conteúdo harmônico. Para este conversor, foi introduzida uma estratégia de controle que permite uma implementação sem que sejam necessárias fontes CC. Sugere-se também um procedimento para escolha do capacitor de filtragem que permite uma redução da corrente no conversor para uma dada condição de operação. São apresentados alguns estudos sobre a estabilidade da compensação série com indutância negativa. Para a técnica de controle proposta, são realizados estudos de autovalores, que permitem verificar a robustez com variação de parâmetros. Através de simulações, verificasse a estabilidade com a presença de elementos não modelados na planta, como capacitâncias parasitas. Também são apresentados estudos sobre a estabilidade para um modelo de simulação da ressonância subsíncrona, que considera o modelo do gerador e características mecânicas do eixo da turbina. Os resultados obtidos com estes estudos de estabilidade, bem com os resultados experimentais, indicam que a técnica proposta é viável para a aplicação / Abstract: This thesis introduces a new control strategy of realizing negative inductances with static converters for series compensation of transmission lines. The proposed method, which is basedon DRS (Direct Reactance Synthesis) technique, requires state feedback of variables that can be measured locally. The use of negative inductances instead of capacitors may yield performance improvement because there is no risk of resonance and it is possible to obtain higher stability margins and better dynamic performance. Consequently, it is possible to realize some useful functions that are not possible with conventional strategies, just as flicker ompensation and smoothing of electromechanical oscillations. Series compensation requires high power static converters and, due to this, the use of the Asymmetrical Cascaded Multilevel Converters (ACMC) is suggested. This high efficiency power converter is capable of producing a low THD output voltage using less power switches than other topologies. This thesis also introduces a DC control strategy for ACMC, which may allow negative inductance implementation with no DC sources. It is also suggested a design procedure for choosing the filter capacitance that reduces the required current capability of the power converter. Some studies regarding the stability of series compensation with negative inductances were carried on. For the new control strategy, it was possible to perform the eigenvalues analysis, that proved therobustness under some parameters variations. The stability considering elements that were not modeled, just as stray capacitances or generator and turbine shaft, were tested through simulations. The simulations and experimental results corroborate to prove that the control strategy is suitable for this application / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica
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The impacts of series compensated EHV lines on distance protection, and a proposed new mitigation solution

Shah, Syed Arif Ullah January 2017 (has links)
Series compensation is extensively applied to the transmission lines to increase the power transfer capability of transmission lines, reduce transmission losses, improve voltage profiles, and improve power oscillation damping and transient stability of power systems. But it modifies the apparent impedance of the transmission lines during fault conditions and might cause the distance protection of transmission lines to encounter directional discrimination issues and reach problems. The non-linear characteristic of metal oxide varistor in series compensation model creates further complexity to the fault analysis and might affects the performance of conventional distance protection scheme. The distance protection issues in the series compensated lines need to be addressed for the reliable and sustainable operation of power system.The directional discrimination issues related to current inversion and voltage inversion phenomenon, and reach problems related to sub-synchronous oscillation phenomenon are addressed in this thesis report. This report aims to analyse the impacts of series compensation on the performance of conventional distance relays, and proposes a new protection solution to mitigate the shortcomings of distance relays in the series compensated lines. The proposed new protection solution includes: new tripping characteristic of quadrilateral distance relays to cope with the steady-state reach problems due to current or voltage inversion, and a new high-pass filtering technique to handle the transient reach problems due to SSO.The proposed new protection algorithm is developed in MATLAB. The performance of new protection algorithm is evaluated by simulating a 500 kV two-source power system with a 200 km series compensated line in EMTDC/ PSCAD (Manitoba Hydro). The proposed new protection solution is found to be beneficial. / Seriekompensation tillämpas i stor utsträckning på överföringsledningarna för att öka överföringsförmågan hos överföringsledningar, minska överföringsförluster, förbättra spänningsprofiler och förbättra effektdämpning och övergående stabilitet hos elsystem. Men det ändrar transmissionslinjernas uppenbara impedans under felförhållanden och kan orsaka att distansskydd för överföringsledningarna stöter på diskrimineringsproblem och uppnår problem. Den icke-linjära egenskapen hos metalloxidvaristor i seriekompensationsmodell skapar ytterligare komplexitet för felanalysen och kan påverka prestandan hos konventionella distansskyddssystem. Distansskydd problemen i seriekompenserade linjer måste lösas för en pålitlig och hållbar drift av elsystemet. De riktningsdiskrimineringsproblem som är relaterade till det aktuella inversions- och spänningsinversionsfenomenet och uppnår problem relaterade till subsynkron oscillationsfenomen tas upp i denna avhandlingsrapport. Denna rapport syftar till att analysera effekterna av seriekompensation för prestanda hos konventionella distansreläer och föreslår en ny skyddslösning för att mildra bristerna i distansreläerna i seriekompenserade linjer. Den föreslagna nya skyddslösningen innefattar: Ny utlösningskaraktäristik för fyrsidig distansreläer för att klara avståndet med stillastående / räckvidden på grund av ström- eller spänningsinversion och en ny högpassfiltreringsteknik för hantering av övergående över- Nå problem på grund av SSO. Den föreslagna nya skyddsalgoritmen har utvecklats i MATLAB. Utförandet av den nya skyddsalgoritmen utvärderas genom simulering av ett 500 kV två-källa kraftverk med en 200 km serie kompenserad linje i EMTDC / PSCAD (Manitoba Hydro). Den föreslagna nya skyddslösningen har visat sig vara fördelaktig.

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