Fast gridless algorithm for harmonics and interharmonics estimation

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Barros, Andréa Macario
• Orientador(a): Guarneri, Giovanni Alfredo
• Banca de defesa: Lazzaretti, André Eugênio , Bertotti, Fábio Luiz , Guarneri, Giovanni Alfredo , Moreto, Miguel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Energia elétrica; Energia elétrica - Distribuição; Algorítmos; Electric power; Electric power distribution; Algorithms
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5404

O crescimento de dispositivos eletrônicos conectados ao sistema elétrico de potência pode provocar a adição de componentes harmônicas e inter harmônicas nos sinais do sistema, o que pode causar diversos efeitos adversos. O estudo e desenvolvimento de algoritmos para a correta estimação dos componentes que compõe os sinais dos sistemas de potência considerando sua robustez ao ruído e desvio de frequência são essenciais para garantir a qualidade de energia do sistema. Neste trabalho, um novo algoritmo chamado Anti-Leakage Matching Pursuit (ALMP) é proposto para a estimação de harmônicos e interharmônicos, evitando os efeitos do Vazamento Espectral, em contraste com algumas técnicas na literatura, como DFT e HIESSD. O algoritmo é baseado na técnica de Matching Pursuit e procura decompor qualquer sinal em uma combinação linear de formas de onda previamente conhecidas. A etapa principal do ALMP consiste na solução de um problema de mínimos quadrados não-linear por meio de um algoritmo de otimização, nessa etapa determina-se a forma de onda que melhor de adequa ao sinal. É apresentado um estudo acerca das técnicas de otimização, afim de determinar-se qual técnica ser é usada pelo algoritmo, assim como os algoritmos mais recentes para estimação de harmônicos e interharmônicos são apresentados. O método proposto é comparado com as técnicas DFT, MPM, FMP e HIESSD para assegurar sua estimação apropriada. O algoritmo obteve resultados equivalentes aos dos algoritmos existentes apresentando uma erro médio de 1.6 × 10−3 pu para a estimação de harmônicos, enquanto a DFT, MPM, FMP e HIESSD apresentaram erro médio de 1.8 × 10−3 pu, 4.3 × 10−3 pu, 8.3 × 10−3 pu e 8.3 × 10−3 pu, respectivamente, considerando as mesma condições. Além disso, provou ser robusto ao desvio de frequência, ao contrário do HIESSD e DFT, e apresentou um reduzido tempo de execução quando comparado aos outros algoritmos apresentados, de at´e 24 vezes menor que o tempo apresentado pelo FMP, at´e 73 vezes menor que o tempo apresentado pelo MPM e até 294 vezes menor que o tempo apresentado pelo HIESSD.