Modelagem e simulação do sistema de controle de uma micro-turbina a gás

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: MALDONADO, Manuel Arturo Rendón
• Orientador(a): SOUZA, Luiz Edival de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Microturbinas a gás; Turbinas a gás; Sistema de controle - Turbinas
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3241

As micro-turbinas são unidades de geração distribuída que apresentam um notável potencial no mercado de energia elétrica no Brasil. Esse tipo de tecnologia apresenta a capacidade de operar com diversos tipos de combustível, como gasolina, diesel, álcool, gás natural, biodiesel e gás de biomassa. A modelagem e a simulação visam criar uma ferramenta para estudo de modificações no projeto da micro-turbina para ela operar com combustível de baixo poder calorífico. Um sistema de instrumentação e aquisição de dados foi montado no laboratório para medir, armazenar e analisar as variáveis do sistema controlador da micro-turbina. Partindo de um modelo padrão presente na literatura, foram validados modelos para os dois modos de operação da micro-turbina: Ligado na Rede (“Grid Connection”) e Carga Isolada (“Stand Alone”). Os parâmetros do modelo foram obtidos utilizando uma ferramenta do MatLab chamada Ident onde três tipos de modelos foram testados: ARX, ARMAX e Box-Jenkins. O Ident utiliza o critério de Mínimos Quadrados para transformar os dados experimentais em funções de transferência em z. Programas foram desenvolvidos para transformá-las em funções de transferência em s utilizando o critério de Amostrador de Ordem Zero. Os dados experimentais para a validação dos modelos foram obtidos de uma Micro-Turbina a gás existente no Laboratório Turbinas a Gás e Gasificação da Biomassa do NEST (Núcleo de Excelência em Sistemas Térmicos) - UNIFEI. Os modelos apresentaram um desempenho aceitável se são considerados como uma proposta inicial sujeita a melhoras.