Segundo - Laboratório de Sistemas de Potência da UFSC

UFSC - PPGEEL - 2010
ASPECTOS DINÂMICOS DO CONTROLE DE SISTEMAS DE
POTÊNCIA
Segundo Trabalho
1. Comsidere uma máquina sı́ncrona conectada através de uma linha de transmissão
com impedância 0.02 + j0.40 pu a uma barra infinita. O dados da máquina são
apresentados na tabela abaixo:
Xd = 1.7 pu H = 2.37
Xq = 1.64 pu
D = 0.0
′
Xd′ = 0.245 pu Tdo
= 5.9
r = 0.0011
A tensão terminal da máquina é 1.0 pu. A potência no terminal da máquina é
1.0 + j0.4 pu. Use os programas HPAV e PACDYN para desenvolver os itens
abaixo:
a) Determine as constantes do modelo Heffron-Phillips;
b) Determine a freqüência de oscilação e o amortecimento desprezando o decaimento de fluxo;
c) Considerando o decaimento de fluxo determine os autovalores do sistema. Calcule o amortecimento e a freqüência de oscilação neste caso. Analise a estabilidade;
d) Um regulador de tensão com parâmetros K = 100.0 e T = 0.05 é adicionado
ao sistema. Calcule os autovalores e repita o item c para este caso;
e) Compare os itens anteriores em termos de amortecimento e estabilidade e fatores que influenciam os mesmos;
f) Projete um PSS usando a potência elétrica terminal do gerador como sinal
adicional, de tal maneira que o torque de amortecimento do PSS compense
o torque negativo de amortecimento introduzido pelo regulador de tensão, na
freqüência natural de oscilação do sistema e ainda forneça um adequado torque
positivo de amortecimento que resulte em um amortecimento de pelo menos
10%;
g) Projete um PSS usando a velocidade do gerador como sinal adicional com os
mesmos objetivos do item anterior;
h) Compare os dois projetos;
i) Use os parâmetros obtidos do PSS pelos dois projetos no programa PACDYN
e calcule os autovalores. Analise a estabilidade neste caso;
j) Use um software de simulação para mostrar a resposta no tempo do sistema
para uma perturbação para os dois projetos;
l) Se uma grande perturbação ocorrer nesse sistema é possı́vel concluir sobre a
estabilidade a partir dos resultados anteriores? Por que?
2. Para o equivalente do sistema Sul-Sudeste, cujo diagrama unifilar e dados são apresentados no artigo ¨Eigenvalue and Frequency Domain Analysis of Small-signal
Electromechanical Stability Problems¨, de Martins, N. and Lima, L. T. G., publicado no IEEE/PES Symposium on Applications of Eigenanalysis and Frequency
Domain Methods, 1989:
a) Use o software PACDYN para fazer um estudo de autovalores; autovetores,
mode shapes, fatores de participação e fatores de observabilidade e controlabilidade para este sistema;
b) Projete PSSs para os geradores, visando estabilizar o sistema e obter um amortecimento adequado;
c) Estude a robustez do projeto para mudança de topologia do sistema (retirada
de linhas).
d) Obtenha um modelo de ordem reduzida usando um método usando truncamento modal, realização balanceada e truncamento modal e residualização balanceada. Use os valores singulares de Hankel para a análise da redução de
ordem.
e) Considere a aplicação de um método de controle robusto para o sistema. Não
é necessário incluir decentralização (PSSs individuais para os geradores)