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Este trabalho discute técnicas para simulação de redes
elétricas com ênfase em operação em tempo real. As redes
possuem linhas de transmissão como elementos a parâmetros
distribuídos, enquanto redes RLC correspondem aos
elementos concentrados, se bem que muitos dos resultados
não se restringem só a estes tipos de elementos. A
modelagem de linhas de transmissão é considerada primeiro,
sob o ponto de vista da comparação entre dois modelos da
literatura, caracterizando sua adequação para simulação em
tempo real. Desta comparação resulta uma combinação de
procedimentos como adequada à simulação. Na seqüência, é
apresentado um novo algoritmo de integração numérica,
baseado na descrição de estado de rede e em filtragem
digital multitaxa. O novo algoritmo mostrou que pode
reduzir o esforço computacional da simulação da rede, ao
mesmo tempo que melhorou a qualidade das mesmas. O próximo
objetivo relaciona-se com as oscilações numéricas,
causadas pelo uso da Integração Trapezoidal em algumas
configurações de rede. Um método de análise, baseado em
teoria de rede e processamento digital de sinais é
desenvolvido. A Partir dele são identificadas as
configurações de redes, passíveis de gerações numéricas na
sua contraparte digital. Métodos convencionais de
eliminação das oscilações numéricas são analisados,
incluindo no método o sistema multitaxa. Em todos os casos
o sistema novo apresentou melhores resultados, sendo que
seu uso apropriado, pode, por se, eliminar as oscilações
numéricas. Alguns casos ilustrativos de redes de sistemas
de potência estão incluídos, sendo desenvolvidos em
linguagem MATLAB. Eles indicam que a combinação do modelo
sugerido para linha de transmissão com o novo método de
integração numérica multitaxa, permite a simulação da rede
com reduzido esforço computacional e portanto aumentar a
possibilidade de simulação de redes complexas em tempo
real. / [en] This work discusses techniques for electrical network
digital simulation, emphasizing real time operation. The
networks contain transmission lines as distributed
elements and RLC elements as lumped parameters, although
many of the results are not restricted to these elements.
Transmission line modeling is considered first, comparing
two of the methods found in literature from the real time
simulation point of view. The convenience of their use is
subject of analysis, leading, later on, to suggest a blend
of approaches for real time simulation.
In the sequence of the work, it is introduced a new
numerical integration algorithm, based on network state
space description and multirate digital filtering. The new
integration method reduces the simulation computational
complexity while simultaneously improving its accuracy.
Next, the focus is on numerical oscillations caused by the
Trapezoidal Integration approach in some network
configurations. It is presented a method to identify
electrical network configurations that might generate
numerical oscillations in their digital counterparts. The
method is a result of both, network and digital signal
theory. Conventional and new techniques are applied in
order to eliminate the numerical oscillations. The new
multirate approach improves convetional techniques
results, while properly used eliminates by itself the
numerical oscillations.
Some power systems network illustrative cases are
included, using the new integration method and the
proposed digital transmission line model. It is shown that
this combination produces improved performance, final
accuracy and reduced computational effort, resulting
appropriate for real time simulations.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:8212 |
| Date | 26 April 2006 |
| Creators | CARLOS AUGUSTO DUQUE |
| Contributors | JACQUES SZCZUPAK |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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