Uma análise de identificabilidade estrutural e prática aplicada ao modelo do gerador síncrono para estimação de parâmetros

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Landgraf, Taylon Gomes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: differential-algebraic equations; equações algébricas diferenciais; estimação de parâmetro; gerador síncrono; identificabilidade estrutural e prática; janela de tempo ótima; optimal time window; parameter estimation; structural and practical identifiability; synchronous generator
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18154/tde-29112022-122144/

O conhecimento preciso dos parâmetros do modelo transitório de um gerador síncrono é fundamental em estudos onde simulações dinâmicas são utilizadas para planejamento de operação e análise de segurança em sistemas elétricos de potência (SEPs). Nos modelos de geradores síncronos, os parâmetros desconhecidos correspondem a resistências, reatâncias e constantes de tempo. Normalmente, esses parâmetros são determinados por meio de procedimentos de identificação do modelo. Tais procedimentos buscam determinar os parâmetros a partir das medidas. É relevante verificar se os parâmetros desconhecidos de um modelo podem ser determinados a partir de uma determinada coleção de medidas disponíveis. Usualmente, a estimação dos parâmetros do modelo do gerador síncrono é realizada sem verificar a identificabilidade estrutural do modelo. Uma vez determinado que os parâmetros do modelo são estruturalmente identificáveis, o próximo passo é quantificar os parâmetros (identificabilidade prática) através de um método de estimação. Esta tese propõe uma análise abrangente de identificabilidade, estrutural e prática, aplicada ao modelo transitório de um gerador síncrono. Para tanto, inicialmente, é desenvolvida a análise de identificabilidade estrutural para modelos não lineares de equações algébricas diferenciais (EADs) e posteriormente aplicada ao modelo EAD do gerador síncrono. Na sequência, um método de estimação baseado em sensibilidade da trajetória é desenvolvido na parte de identificabilidade prática. Para melhorar a precisão dos parâmetros estimados, durante a identificabilidade prática, a tese também propõe uma análise gráfica para obter uma janela de tempo ótima (tempo inicial e final) para as medidas de perturbações. Os resultados mostram a correta aplicação da análise de identificabilidade para o modelo transitório do gerador utilizando dois conjuntos de medidas coletadas em laboratório para estimação e validação do modelo.