Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-21T18:37:34Z
No. of bitstreams: 1
pedrohenriquedecastrogomes.pdf: 1205999 bytes, checksum: b3d28e019c29c4bb978f107c4b25c3ef (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-22T12:40:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1
pedrohenriquedecastrogomes.pdf: 1205999 bytes, checksum: b3d28e019c29c4bb978f107c4b25c3ef (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T12:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
pedrohenriquedecastrogomes.pdf: 1205999 bytes, checksum: b3d28e019c29c4bb978f107c4b25c3ef (MD5)
Previous issue date: 2007-08-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A crescente demanda pelos consumidores por índices de qualidade de energia cada vez mais elevados e a recente desregulamentação do setor elétrico, vem exigindo uma demanda cada vez maior pelo monitoramento da qualidade da energia elétrica pelas concessionárias de uma maneira descentralizada. Aliado a esse fato, a alta proliferação de cargas não lineares conectadas à rede elétrica, entre outros, têm tornado a estimação de parâmetros dos sinais elétricos da rede uma tarefa cada vez mais desafiadora. Assim, o desenvolvimento de algoritmos de estimação eficientes e com baixa complexidade computacional, ou passíveis de implementação em sistemas (hardwares) de baixo custo, têm-se tornando uma prerrogativa importante.
Nesse escopo, essa dissertação apresenta a descrição de uma malha de PLL (Phase-Locked-Loop) robusta (ER-QPLL), capaz de estimar os parâmetros (fase, freqüência e amplitude) da componente fundamental de um sinal de entrada qualquer. O desenvolvimento da estrutura baseou-se no aprimoramento de uma malha de PLL do tipo quadratura (QPLL), que estima os parâmetros da componente fundamental de um sinal de entrada através da aquisição das suas componentes em fase e em quadratura. As modificações da malha foram a introdução de um filtro notch adaptativo em sua entrada e a implementação de toda a estrutura utilizando o operador delta (δ), relacionado à Transformada Gama (γ). A introdução do filtro notch adaptativo na entrada da malha garante uma significativa melhoria na relação SNR do sinal de entrada, sem prejudicar demasiadamente a resposta dinâmica da estrutura. A característica adaptativa do filtro garante uma performance satisfatória da malha para sinais de entrada com parâmetros variantes no tempo. A implementação da malha utilizando o operador delta (δ) assegura uma performance ideal quando a mesma é implementada em sistemas de precisão limitada de, no mínimo, 16 bits. De acordo com os resultados demonstrados nesse trabalho, a performance da malha é satisfatória mesmo ao se utilizar altas taxas de amostragem relativas à freqüência de operação da malha. Finalmente, foi proposta uma implementação da malha em um microprocessador (DSP) da família TMS320, o que comprova a viabilidade de implementação da mesma em sistemas (hardware) de ponto fixo. / The always more restrictive energy quality benchmarks, pushed on by consumers, associated with the electric sector deregulamentation has been imposing the necessity, for the concessionaries, of a better and decentralized monitoring of energy electric quality.
At the same time, the increase of nonlinear loads connected to the electric network, among other facts, has been increasing the complexities associated with this electric signals parameters estimation. So, the synthesis of efficient parameters estimation algorithms, with low computational effort and with easy implementation on low-cost hardware systems has becoming a priority for the energy quality area.
Based on these assumptions, this work deals with the design and synthesis of a robust Phase-Locked-Loop (PLL) structure, more specifically an Enhanced Quadrature Phase-Locked-Loop (ER-QPLL) with capacity of estimate several parameters, more specifically phase, frequency and amplitude, from any input signal. The synthesis of this ER-QPLL structure was based on the enhancement of a Quadrature Phase-Locked-Loop (QPLL) that can estimate the parameters of the fundamental component of any input signal thought the information acquired with the acquisition of its phase and quadrature components.
The enhancements of this QPLL structure were, basically, the introduction of a adaptive notch filter on its input, associated with an delta operator (δ), a tool of the gamma transformer (γ), for modeling the whole structure. A significant improvement in the SNR of the input signal, without degradation of the dynamic structure output, was achieved with the introduction of the notch filter. The adaptive characteristics of this notch filter can deal, in a very good way, with the non-stationery properties of the input signals.
The structure implementation based on delta operator (δ) can assure an almost ideal performance for limited precision systems of, at least, 16 bits. According to the results obtained in this work, the performance of the proposed structure can be considered very good, even when dealing with high sampling rates relative to the network frequency operation. Finally, a structure based on a microprocessor DSP from TMS320 family was proposed and implemented showing its feasibility for fixed-point hardware.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/3807 |
| Date | 22 August 2007 |
| Creators | Gomes, Pedro Henrique de Castro |
| Contributors | Duque, Carlos Augusto, Szczupak, Jacques, Ribeiro, Moisés Vidal, Cerqueira, Augusto Santiago |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, UFJF, Brasil, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0035 seconds