Novo método de extração fasorial baseado no integrador generalizado de segunda ordem para cossimulação de transitórios eletromagnéticos e eletromecânicos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Theodoro, Thainan Santos
• Orientador(a): Barbosa, Pedro Gomes
• Banca de defesa: Duque, Carlos Augusto , Henriques, Ricardo Mota , Bonatto, Benedito Donizeti , De Conti, Alberto Resende
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cossimulação; SOGI; TOGI; Extração fasorial; Estabilidade da cossimulação; Co-simulation; Phasor extraction; Co-simulation stability
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://doi.org/10.34019/ufjf/te/2022/00058; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14523

A cossimulação tem concentrado muita atenção no contexto de redes inteligentes com aumento da complexidade do sistema elétrico de potência (SEP). No entanto, não está completamente desenvolvida e alguns pontos são pouco tratados na literatura. Por exemplo, a extração fasorial e a natureza discreta da comunicação, que insere erros e atrasos na interface. Neste contexto, o objetivo geral do trabalho é desenvolver uma interface de cossimulação de transitórios eletromagnéticos (do inglês, Electromagnetic Transients) (EMT)-estabilidade transitória (do inglês, Transient Stability) (TS) mais precisa quando se considera defeitos e falhas que ocasionam variações de frequência da rede. Dessa forma, é proposto um novo método de extração fasorial baseado no sinal complexo (do inglês, Complex Signal) (CS) e na Transformada de Hilbert (HT). A topologia usada para sintetizar a definição de fasor variante no tempo (do inglês, Time-Varying Phasor) (TVP) foi o do integrador generalizado de segunda ordem (do inglês, Second Order Generalized Integrator) (SOGI)-TVP, pois ela se adéqua aos requisitos da barra de interface. Além disso, foi proposta uma metodologia de modelagem dinâmica da cossimulação para estudo de estabilidade. Os resultados numéricos, os estudos de estabilidade e a aplicação em um sistema de médio porte mostraram que o método proposto é rápido, estável, possui capacidade de rastrear a frequência com boa precisão e é capaz de rejeitar distúrbios, além de ter baixa carga computacional, mostrando-se superior em alguns quesitos frente aos métodos convencionais, como o ajuste de curva de erro de mínimos quadrados (do inglês, least-squares error curve fitting) (LSCF) e a transformada discreta de Fourier, (do inglês, Discrete Fourier Transform) (DFT). As principais contribuições deste trabalho são: (i) o método de extração proposto pode contribuir para sistematização e ampliação do escopo de utilização da cossimulação, já que usa bases sólidas de definição de TVP; e (ii), a metodologia de estudo de estabilidade proposta é genérica e pode ser usada para verificação da estabilidade de outros métodos de extração, protocolos de comunicação, ou sistemas mais complexos, contribuindo para novas pesquisas e avanços da tecnologia de cossimulação.