Dissertação

Investigação do amortecimento de modos de oscilação eletromecânicos em sistemas elétricos de potência utilizando rede de modelos locais fuzzy considerando os princípios de LMI

Este estudo possui como objetivo desenvolver estabilizadores de sistemas elétricos de potência aplicados ao sistema máquina-barramento-infinito (SMIB). Serão investigadas três metodologias para projetar o estabilizador do sistema elétrico de potência, como a metodologia clássica baseada em análise d...

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Autor principal: Farias, Nei Junior da Silva
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/1116278832170292
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2021
Assuntos:
Acesso em linha: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8503
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-85032021-10-23T05:03:26Z Investigação do amortecimento de modos de oscilação eletromecânicos em sistemas elétricos de potência utilizando rede de modelos locais fuzzy considerando os princípios de LMI Farias, Nei Junior da Silva Medeiros, Renan Landau Paiva de http://lattes.cnpq.br/1116278832170292 http://lattes.cnpq.br/8081923559538095 Ayres Junior, Florindo Antônio de Carvalho Vilchez, José Rubem Sicchar Sistemas de energia elétrica Sistemas de energia elétrica - Estabilidade ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA Estabilizador de sistemas elétricos de potência Sistemas elétricos de potência Oscilações eletromecânicas Estabilidade Sistema máquina barramento infinito Este estudo possui como objetivo desenvolver estabilizadores de sistemas elétricos de potência aplicados ao sistema máquina-barramento-infinito (SMIB). Serão investigadas três metodologias para projetar o estabilizador do sistema elétrico de potência, como a metodologia clássica baseada em análise de frequência, a técnica de posicionamento de polos e a metodologia baseada em desigualdades matriciais lineares (LMI). Estas metodologias foram aplicadas com os modelos locais de entrada-saída fuzzy Takagi-Sugeno, o qual mantém uma rede de controladores locais projetados para três pontos de operação distintos, de modo a considerar a condição de carga baixa, carga média e carga alta. A metodologia baseada no sistema fuzzy Takagi-Sugeno é responsável pelo desenvolvimento de uma rede de controladores locais, em conjunto com o projeto do ESP fazendo uso do princípio de realimentação dinâmica e LMI o qual é proposto neste trabalho, a fim de melhorar o desempenho dinâmico do sistema bem como melhorar a estabilidade do sistema. Diversos testes foram realizados via simulação, além de avaliar se a metodologia proposta apresenta um melhor desempenho e robustez do SEP em comparação com as demais abordagens. Três diferentes testes foram realizados, tais como, variação de tensão de referência, inserção de carga pesada e.g. uma linha de transmissão e, por fim, aumentar a potência mecânica que abastece o gerador. Esses testes possuem o objetivo de avaliar a estabilidade do sistema frente a pequenas e grandes oscilações dos modos eletromecânicos do sistema elétrico de potência. Os resultados mostraram que a metodologia proposta superou as demais abordagens, mostrando a eficácia e robustez para o projeto do ESP quando ocorrem pequenas e grandes oscilações decorrentes dos modos eletromecânicos do sistema elétrico de potência. This study aim develops a power system stabilizer for an electrical system that corresponds to a machine-bus-infinite (SMIB). Three methodologies to design the power system stabilizer are investigated, such as classic methodology based on frequency analysis, pole placement technique, and finally, the methodology based on linear matrix inequalities (LMI). These methodologies were applied with the local Takagi Sugeno fuzzy input-output models, which maintain a network of local controllers designed for three different operating points, to consider the condition such as light, medium, and heavy load. The methodology based on Takagi-Sugeno system that is responsible for the development of a network of local controllers, joint with the PSS controller with the PSS project making use of the dynamic feedback principle and LMI is proposed in this study, aiming to improve the dynamic system performance as well as improving system stability. Several tests were carried out via simulation, to assess whether the proposed methodology presents a better performance and robustness of the EPS in comparison with the other approaches. Three different tests were performed, such as setpoint voltage variation, heavy load insertion in the system, e.g. a transmission line, and finally, increasing the mechanical power that supplies the generator. These tests aim to evaluate the system stability against small and large oscillations of the electro-mechanical modes of the electrical power system. The results show that the proposed methodology outperforms the other approaches, showing the effectiveness and robustness of the methodology to design the PSS system when occurs small and large oscillations decurrent of the electromechanical modes of the electrical power system. FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas 2021-10-22T18:11:34Z 2021-01-29 Dissertação FARIAS, Nei Junior da Silva. Investigação do amortecimento de modos de oscilação eletromecânicos em sistemas elétricos de potência utilizando rede de modelos locais fuzzy considerando os princípios de LMI. 2021. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2021. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8503 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
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description Este estudo possui como objetivo desenvolver estabilizadores de sistemas elétricos de potência aplicados ao sistema máquina-barramento-infinito (SMIB). Serão investigadas três metodologias para projetar o estabilizador do sistema elétrico de potência, como a metodologia clássica baseada em análise de frequência, a técnica de posicionamento de polos e a metodologia baseada em desigualdades matriciais lineares (LMI). Estas metodologias foram aplicadas com os modelos locais de entrada-saída fuzzy Takagi-Sugeno, o qual mantém uma rede de controladores locais projetados para três pontos de operação distintos, de modo a considerar a condição de carga baixa, carga média e carga alta. A metodologia baseada no sistema fuzzy Takagi-Sugeno é responsável pelo desenvolvimento de uma rede de controladores locais, em conjunto com o projeto do ESP fazendo uso do princípio de realimentação dinâmica e LMI o qual é proposto neste trabalho, a fim de melhorar o desempenho dinâmico do sistema bem como melhorar a estabilidade do sistema. Diversos testes foram realizados via simulação, além de avaliar se a metodologia proposta apresenta um melhor desempenho e robustez do SEP em comparação com as demais abordagens. Três diferentes testes foram realizados, tais como, variação de tensão de referência, inserção de carga pesada e.g. uma linha de transmissão e, por fim, aumentar a potência mecânica que abastece o gerador. Esses testes possuem o objetivo de avaliar a estabilidade do sistema frente a pequenas e grandes oscilações dos modos eletromecânicos do sistema elétrico de potência. Os resultados mostraram que a metodologia proposta superou as demais abordagens, mostrando a eficácia e robustez para o projeto do ESP quando ocorrem pequenas e grandes oscilações decorrentes dos modos eletromecânicos do sistema elétrico de potência.
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