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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/5362
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Estimação fasorial: uma abordagem considerando a presença da componente DC, harmônicos e ruídos aleatórios, aplicada à relés numéricos de proteção |
Autor(es): | Rodrigues, Henrique |
Primeiro Orientador: | Santos, Eduardo Machado dos |
Resumo: | O aumento na demanda do setor elétrico brasileiro o tornou mais complexo e propício a falhas. Nesse sentido, as atuais normas referentes ao setor elétrico incentivam o desenvolvimento de diversas técnicas que garantam confiabilidade aos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica. Nesse contexto, os relés são de grande importância em sistemas de proteção, sendo os responsáveis por identificar o defeito e localizá-lo da maneira mais exata possível. Durante a ocorrência de um curto-circuito, surge uma componente com decaimento exponencial (DC), devido a variação instantânea no estado do sistema. Além dessa componente, estão presentes nos sinais da rede: harmônicos, inter-harmônicos, sub-harmônicos e ruídos aleatórios. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo verificar o desempenho dos Filtros de Fourier de Meio Ciclo (FFMC) e Filtros de Fourier de Ciclo Completo (FFCC), destinados à estimação fasorial, associados ao Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) para a remoção da componente DC. A metodologia da pesquisa foi dividida em três etapas: a primeira consiste na modelagem do sinal fundamental, somado a componente DC, aos harmônicos e aos ruídos aleatórios; a segunda, trata da implementação dos filtros de Fourier de meio ciclo e de ciclo completo, além do filtro Cosseno, todos associados ao método dos mínimos quadrados; e na terceira etapa foram criados os índices de desempenho dos filtros baseados no tempo de convergência, sobre-elevação, erro relativo e erro relativo máximo, sendo o tempo de convergência encontrado quando o erro relativo percentual for menor que 0,1% por dois ciclos consecutivos. Os resultados demonstram que a associação dos filtros de Fourier ao método dos mínimos quadrados permite a remoção das componentes indesejáveis do sinal, garantindo a estimação do fasor da frequência fundamental com boa precisão, independentemente da taxa de amostragem do sinal. |
Abstract: | The increase in demand from the Brazilian electricity sector has made it more complex and prone to failures. In this sense, the current norms referring to the electric sector encourage the development of several techniques that guarantee reliability to the electric energy transmission and distribution systems. Relays are of great importance in protection systems, being responsible for defect identifying and locating as accurately as possible. During a short circuit occurrence, a component with exponential decay (DC) appears, due to instantaneous variation in the state of the system. In addition to this component, harmonic, interharmonic, subharmonic and random noises are present in the network signals. Therefore, this work aims to verify the performance of Half Cycle Fourier Filters (FFMC) and Full Cycle Fourier Filters (FFCC), intended for phasor estimation, associated with the Least Squares Method (MMQ) for the removal of DC component. The research methodology was divided into three stages: the first consists of the fundamental signal modeling, plus the DC component, harmonics and random noises; the second deals with the half-cycle and full-cycle Fourier filters implementation, in addition to the Cosine filter, all associated with the least squares method; and in the third stage, the filters performance indexes were created based on the convergence time, over-elevation, relative error and maximum relative error, with the convergence time found when the percentage relative error is less than 0.1% for two consecutive cycles. The results demonstrate that the association of Fourier filters with the least squares method allows the removal of the signal undesirable components, ensuring the estimation of the fundamental frequency phasor with good precision, regardless of the signal sampling rate. |
Palavras-chave: | Engenharia elétrica Energia elétrica - Distribuição Electrical engineering Electric power distribution |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Alegrete |
Citação: | RODRIGUES, Artur Henrique. Estimação fasorial: uma abordagem considerando a presença da componente DC, harmônicos e ruídos aleatórios, aplicada à relés numéricos de proteção. Orientador: Eduardo Machado dos Santos. 2020. 76p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia Elétrica, Alegrete, 2020. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5362 |
Data do documento: | 4-Dez-2020 |
Aparece nas coleções: | Engenharia Elétrica |
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