Implementação e análise de metodologias de identificação de oscilações eletromecânicas em um ambiente de desenvolvimento de aplicativos para o processamento de sincrofasores

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Implementação e análise de metodologias de identificação de oscilações eletromecânicas em um ambiente de desenvolvimento de aplicativos para o processamento de sincrofasores

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Título: Implementação e análise de metodologias de identificação de oscilações eletromecânicas em um ambiente de desenvolvimento de aplicativos para o processamento de sincrofasores
Autor: Jeremias, Thiago
Resumo: Neste trabalho é descrito um ambiente de desenvolvimento de aplicativos para o processamento de dados fasoriais provenientes de SPMS, destinado à prototipação de metodologias e análise do desempenho do Sistema Interligado Nacional. O ambiente computacional, denominado DFAM, foi desenvolvido em Matlab® e possui funcionalidades como: análise em regime permanente, análise de ocorrências, qualidade de energia elétrica, identificação e detecção de eventos e estudos de oscilações eletromecânicas. Este ambiente tem sido amplamente utilizado no âmbito do Projeto MedFasee (LabPlan/UFSC), na realização de estudos do SIN e tem permitido o desenvolvimento de diversos outros trabalhos científicos. Fazem parte deste trabalho, a avaliação do desempenho de métodos de identificação de oscilações eletromecânicas, sendo estes os métodos de Prony, HTLS, Feixe de Matrizes, N4SID, Realização Balanceada Estocástica e Wiener-Hopf. Para uma adequada utilização destes métodos em sincrofasores são sugeridos ajustes nos parâmetros, tais como: ordem do modelo, tamanho da janela e dimensão das matrizes de dados. A demonstração deste ambiente computacional e avaliação das metodologias são feitas utilizando dados monitoradas pelo SPMS MedFasee BT de três grandes ocorrências no SIN. A primeira perturbação escolhida ocorreu em 10/02/2011 em que o SIN é separado em três subsistemas. Com esta ocorrência mostrou-se a efetividade das metodologias e dos ajustes de parâmetros aplicados em situações de ringdown, juntamente com a validação do cálculo das formas modais. O segundo evento ocorreu em 02/09/2011 envolvendo a UHE de Itaipu, com rejeição de carga de 5.100 MW desta usina. Com este evento, confirmam-se a eficiência dos métodos para ringdown e avaliam-se os métodos para processamento de dados ambientes. Os resultados encontrados foram satisfatórios, com destaque para o desempenho do método RBE que apresentou melhores resultados, com pouco esforço computacional. O terceiro evento analisado são de oscilações sustentadas que se mantiveram dos dias 05 a 09/05/2012 quando na região do Mato Grosso do Sul. Com este evento mostra-se a eficiência do método DFT aplicadas a dados ambientes, podendo ser estendida para monitoramento em tempo real.<br>Abstract : This work describes an environment for developing applications for the processing of synchrophasors data, for the methodologies prototyping and performance analysis of the Brasilian Interconnected Power System. The computational environment called DFAM, was developed in Matlab ® and it has features such as: steady state analysis, events analysis, power quality analysis, detection and identification of events and eletromechanical oscillations analysis. The DFAM have been used to conduct studies of the Brazilian Interconected Power System (BIPS), and it have permited develop new methodologies uder the MedFasee Project (LabPlan/UFSC). Also as part of this work, has been evaluated the performance of methods for identification of electromechanical oscillations, which are the methods of Prony, HTLS, Matrix Pencil, N4SID, Balanced Stochastic Realization and Wiener-Hopf. For a proper use of these methods in synchrophasor are suggested adjustments to parameters such as: model order, the window size and dimension of the data matrix. The demonstration of this computing environment and the evaluation methodologies have made using data monitored by Low Voltage SPMS MedFasee of three major occurrences on BIPS. The first chosen disturbance occurred on Feb 02, 2010 wherein the BIPS was separated into three subsystems. With this occurrence was demonstrate the effectiveness of methods and parameter settings applied in rindgdown situations, along with the validation of the calculation of mode shapes. The second event occurred on Sept 02, 2011 involving the Itaipu Hydroelectric Power Plant, with load shedding of 5,100 MW from this plant. In this event was confirmed the efficiency of the methods for ringdown and was evaluated the methods for processing ambient data. The results were satisfactory, with emphasis on the performance of the RBE method that showed better results, with little computational effort. The third event analysed are permanent oscillations during the days May 05-09, 2012 in the Mato Grosso do Sul. With this event was showed the efficiency of the DFT method applied to ambient data, and was indicated that this method can be extended to monitoring in real time.
Descrição: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2012
URI: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100482
Data: 2012


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