Implementação de estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de geração em escala reduzida

Silva, Claudia Sabrina Monteiro da; http://lattes.cnpq.br/5893164950000187; https://orcid.org/0000-0002-1143-8396

Dissertação

Implementação de estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de geração em escala reduzida

Neste trabalho, é investigada uma nova técnica de controle automático de ordem fracionária que visa melhorar o desempenho do Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), tornando o Sistema Elétrico de Potência (SEP) mais eficiente. Da qual, para esse estudo, utilizou-se o modelo dinâmico do sistema...

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Autor principal:	Silva, Claudia Sabrina Monteiro da
Outros Autores:	http://lattes.cnpq.br/5893164950000187, https://orcid.org/0000-0002-1143-8396
Grau:	Dissertação
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Amazonas 2022
Assuntos:	Sistemas de energia elétrica Energia elétrica - Transmissão ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA Controle Automático Estabilizador de Sistemas de Potência Sistema Elétrico de Potência Compensador Lead-Lag de Ordem Fracionária Margem de Ganho e Margem de Fase
Acesso em linha:	https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8770

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spelling	oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-87702022-03-28T05:03:32Z Implementação de estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de geração em escala reduzida Silva, Claudia Sabrina Monteiro da Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho http://lattes.cnpq.br/5893164950000187 http://lattes.cnpq.br/1919442364965261 Lenzi, Marcelo Kaminski http://lattes.cnpq.br/8471869055654497 Vilchez, José Rubem Sicchar https://orcid.org/0000-0002-1143-8396 Sistemas de energia elétrica Energia elétrica - Transmissão ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA Controle Automático Estabilizador de Sistemas de Potência Sistema Elétrico de Potência Compensador Lead-Lag de Ordem Fracionária Margem de Ganho e Margem de Fase Neste trabalho, é investigada uma nova técnica de controle automático de ordem fracionária que visa melhorar o desempenho do Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), tornando o Sistema Elétrico de Potência (SEP) mais eficiente. Da qual, para esse estudo, utilizou-se o modelo dinâmico do sistema de geração de energia em escala reduzida de 10 kVA. Inicialmente, sintonizam-se três estabilizadores de sistemas de potência em ambiente computacional, sendo eles: o ESP convencional de Sauer e Pai (2018), ESP de ordem fracionária (FOPSS, do inglês Fractional Order Power System Stabilizer) de Ayres Junior et al. (2018) e o FOPSS sintonizado pelo método de alocação de polos de ordem fracionário (FOPP, do inglês Fractional Order Pole Placement) de Ayres Junior et al. (2020). Em seguida, propõe-se uma nova metodologia de projeto de estabilizadores fundamentada em um método analítico de cálculo de parâmetros a partir dos valores especificados de margem de ganho e margem de fase. O comportamento dos compensadores são avaliados através de simulações, por intermédio do MATLAB/Simulink, com testes baseados no desligamento e acionamento de uma linha de transmissão e na variação do sinal de referência do sistema de geração. Logo, buscou-se equiparar o desempenho dos ESPs convencional e fracionários com o FOPSS via margem de ganho e margem (MGMF) de fase desenvolvido neste trabalho. Portanto, analisando os resultados obtidos, o sistema com o FOPSS via alocação de polos de ordem fracionária foi o que melhor amorteceu as oscilações eletromecânicas, entretanto, o esforço de controle necessário foi muito alto. Diferentemente do sistema com o FOPSS via MGMF proposto neste trabalho, que apresentou o menor esforço de controle e a segunda melhor performance. In this work, a new automatic control technique based on fractional order systems is investigated in order to improve the performance of the Power Systems Stabilizer (PSS), making the Electric Power System (EPS) most efficient. From which, for this study, use the dynamic model of the 10 kVA scaled-down generation system. Initially, three power system stabilizers are tuned in a computational environment, the conventional ESP by Sauer and Pai (2018), the fractional order PSS (FOPSS) by Ayres Junior et al. (2018) and the FOPSS tuned by the fractional order pole placement method (FOPP) by Ayres Junior et al. (2020). Therefore, a new methodology for the design of stabilizers is proposed, based on an analytical method to computing parameters from the specified values of gain margin and phase margin. The behavior of the compensators are evaluated through simulations, through MATLAB/Simulink, with tests based on the turning off and on of a transmission line and on the variation of the reference signal of the generation system. Soon, we sought to compare the performance of conventional and fractional PSS with FOPSS via gain margin and phase margin (GMPM) developed in this work. Therefore, analyzing the results obtained, the system with FOPSS via fractional pole placement was the one that best dampened the electromechanical oscillations, however, the control effort required was very high. Unlike the system with FOPSS via GMPM proposed in this work, which presented the lowest control effort and the second best performance. FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas 2022-03-28T02:43:42Z 2022-03-18 Dissertação SILVA, Claudia Sabrina Monteiro da. Implementação de estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de geração em escala reduzida. 2022. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8770 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
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Implementação de estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de geração em escala reduzida

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