Projeto de reguladores de velocidade de uma unidade geradora hidráulica (UGH) por técnicas convencionais e alocação polinomial em RST
Este trabalho, inicialmente apresenta uma base teórica dos principais componentes de uma Usina Hidrelétrica, componentes estes que estão ou não diretamente relacionados com a geração de energia, mas que são essenciais para manter a funcionalidade bem como a qualidade da geração de energia. Também re...
| Autor principal: | LEÃO, Amanda de Oliveira |
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| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Publicado em: |
2018
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/471 |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-4712019-01-18T13:18:07Z Projeto de reguladores de velocidade de uma unidade geradora hidráulica (UGH) por técnicas convencionais e alocação polinomial em RST LEÃO, Amanda de Oliveira TEIXEIRA, Raphael Barros http://lattes.cnpq.br/4902824086591521 SILVA FILHO, João Ferreira da http://lattes.cnpq.br/8883532259842090 Energia elétrica - Produção Usinas hidrelétricas Turbinas hidráulicas Controladores digitais Reguladores (Máquinas) Velocidade CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIA Este trabalho, inicialmente apresenta uma base teórica dos principais componentes de uma Usina Hidrelétrica, componentes estes que estão ou não diretamente relacionados com a geração de energia, mas que são essenciais para manter a funcionalidade bem como a qualidade da geração de energia. Também reúne os principais fundamentos e definições necessárias ao desenvolvimento do estudo de reguladores de velocidades, apresentando suas configurações físicas e definindo suas funções dentro do sistema. Apresenta-se ainda a modelagem matemática da turbina hidráulica do tipo Francis, linear e não linear, do servoposicionador e o equacionamento do gerador síncrono direcionado as dinâmicas mecânicas do conjunto turbina-gerador. A partir destas modelagens e equacionamentos, tem-se o modelo dinâmico das partes necessárias para o projeto de reguladores de velocidades e simulação destes diante das dinâmicas apresentadas. Então, diante da planta da turbina hidráulica do tipo Francis, do servoposicionador e da dinâmica mecânica do conjunto turbina-gerador, desenvolvese o projeto dos reguladores de velocidade do tipo isócrono, PID (Proporcional Integral Derivativo) e RST (Regulation, Sensitivy e Tracking, Regulação, Sensibilidade e Rastreamento). Para o controle feito pelo isócrono e o PID usa-se o método de projeto pelo Lugar Geométrico das Raízes (LGR). Onde se define os requisitos de projeto e busca-se a alocação dos pólos dominantes para satisfazer os requisitos desejados. Quanto ao RST, um controlador digital baseado na estrutura canônica RST e seus parâmetros são projetados pelo método de alocação polinomial, em que os requisitos de projeto definem os pólos dominantes gerando um polinômio que armazena as características desejadas e as impõe sobre o sistema. Finalmente, as simulações para os reguladores projetados são analisadas. Onde se observa o desempenho destes frente às principais situações características da natureza da planta em seu funcionamento real, tais como: variações de velocidade, tomada e rejeição de carga. Neste ponto, faz-se uma análise dos resultados do regulador PID e RST diante da mesma situação. 2018-05-11T12:02:18Z 2018-05-11T12:02:18Z 2013-07-01 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação LEÃO, Amanda de Oliveira. Projeto de reguladores de velocidade de uma unidade geradora hidráulica (UGH) por técnicas convencionais e alocação polinomial em RST. Orientador: Raphael Barros Teixeira. 2013. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2013. Disponível em: http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/471. Acesso em:. http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/471 Acesso Aberto 1 CD-ROM |
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Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
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Este trabalho, inicialmente apresenta uma base teórica dos principais componentes de uma Usina Hidrelétrica, componentes estes que estão ou não diretamente relacionados com a geração de energia, mas que são essenciais para manter a funcionalidade bem como a qualidade da geração de energia. Também reúne os principais fundamentos e definições necessárias ao desenvolvimento do estudo de reguladores de velocidades, apresentando suas configurações físicas e definindo suas funções dentro do sistema. Apresenta-se ainda a modelagem matemática da turbina hidráulica do tipo
Francis, linear e não linear, do servoposicionador e o equacionamento do gerador síncrono direcionado as dinâmicas mecânicas do conjunto turbina-gerador. A partir destas modelagens e equacionamentos, tem-se o modelo dinâmico das partes necessárias para o projeto de reguladores de velocidades e simulação destes diante das dinâmicas apresentadas. Então, diante da planta da turbina hidráulica do tipo Francis, do servoposicionador e da dinâmica mecânica do conjunto turbina-gerador, desenvolvese
o projeto dos reguladores de velocidade do tipo isócrono, PID (Proporcional Integral Derivativo) e RST (Regulation, Sensitivy e Tracking, Regulação, Sensibilidade e Rastreamento). Para o controle feito pelo isócrono e o PID usa-se o método de projeto pelo Lugar Geométrico das Raízes (LGR). Onde se define os requisitos de projeto e busca-se a alocação dos pólos dominantes para satisfazer os requisitos desejados. Quanto ao RST, um controlador digital baseado na estrutura canônica RST e seus
parâmetros são projetados pelo método de alocação polinomial, em que os requisitos de projeto definem os pólos dominantes gerando um polinômio que armazena as características desejadas e as impõe sobre o sistema. Finalmente, as simulações para os reguladores projetados são analisadas.
Onde se observa o desempenho destes frente às principais situações características da natureza da planta em seu funcionamento real, tais como: variações de velocidade, tomada e rejeição de carga. Neste ponto, faz-se uma análise dos resultados do regulador PID e RST diante da mesma situação. |
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