Análise de estabilidade em regime permanente de sistemas elétricos susceptíveis a ressonância subsíncrona

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: TOMIM, Marcelo Aroca
• Orientador(a): MENDES, Pedro Paulo de Carvalho
• 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: Ressonância subsíncrona; Máquinas síncronas; Rede elétrica; Eixo turbina-gerador
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3435

Ressonância subsíncrona é um fenômeno inerente a sistemas elétricos de potência dotados de usinas termelétricas conectadas a redes de transmissão série compensadas. Este fenômeno é caracterizado pela troca de energia entre os sistemas mecânicos acoplados aos geradores e o sistema de transmissão a freqüências abaixo da nominal, ou seja, subsíncronas. Assim, para a avaliação deste fenômeno faz-se necessário modelar geradores síncronos, eixos mecânicos turbina gerador e rede elétrica, de forma que as freqüências da rede possam ser refletidas nos eixos mecânicos através dos torques eletromagnéticos induzidos nos geradores e, vice-versa. Este efeito torna-se crítico, quando pelo menos uma das freqüências de oscilação da rede é compatível com um dos modos torcionais do eixo. Sob estas condições o sistema se torna auto-excitado, podendo ser levado à instabilidade. Este documento apresenta, de forma didática, formas alternativas de interpretação da ressonância subsíncrona e seus mecanismos. Aborda, também, modelos para os componentes básicos dos sistemas de potência para os estudos de ressonância subsíncrona, entre eles os geradores síncronos, rede elétrica e eixos mecânicos. A ferramenta de análise escolhida foi a técnica baseada em autovalores e autovetores aplicada à matriz de estados linearizada do sistema elétrico sob estudo. É introduzido, ainda, um índice para a identificação de bifurcações Hopf em sistemas elétricos de potência, visando uma rápida visualização dos pontos críticos do sistema frente a variações de um parâmetro de controle específico. Ao final da dissertação são realizadas algumas aplicações do que foi apresentado ao longo do documento, proporcionando que estes sejam totalmente reproduzidos.