Analise das fronteiras de estabilidade da maquina sincrona vista pelo modelo de 3. ordem
Heverton Augusto Pereira
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP P414a
[Stability frontiers analysis of the synchronous machines under the third order model]
Campinas, SP : [s.n.], 2009.
69 f. : il.
Orientador: Ana Cristina Cavalcanti Lyra
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Resumo: Nas últimas décadas as formas de transmissão de conhecimentos têm evoluído muito rapidamente, principalmente pela evolução da tecnologia da informação. A modelagem de sistemas físicos tem atingido grande complexidade, tornando as equações matemáticas difíceis de interpretação. Essa...
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Resumo: Nas últimas décadas as formas de transmissão de conhecimentos têm evoluído muito rapidamente, principalmente pela evolução da tecnologia da informação. A modelagem de sistemas físicos tem atingido grande complexidade, tornando as equações matemáticas difíceis de interpretação. Essa complexidade impõe um desafio no ensino dos componentes dos sistemas de energia elétrica, que pode ser superado com a utilização de ferramentas computacionais. O objetivo deste trabalho é desenvolver um aplicativo computacional didático, para simulações de estabilidade da máquina síncrona, que permita a análise da influência do controle de reativo e do sinal estabilizador na estabilidade da máquina síncrona. Além disso, é analisada a influência da reatância do transformador na estabilidade. Neste trabalho todas as análises de estabilidade têm como premissa as fronteiras de estabilidade, oscilatória e aperiódica, desenvolvidas a partir do modelo de 3ª ordem da máquina síncrona. O modelo de 3ª ordem foi desenvolvido a partir do modelo de 5ª ordem, e ambos não incluem os enrolamentos amortecedores. Uma comparação realizada entre os dois modelos mostrou grande semelhança entre os modelos de 3ª e 5ª ordem. Para o desenvolvimento da interface gráfica foi utilizado o Matlab®. A interface foi desenvolvida para maior usabilidade, onde a simulação é realizada sem necessidade do uso de linguagens de baixo nível. Assim, o foco é analisar os gráficos gerados a partir da simulação. Os cinco módulos desenvolvidos foram: simulação do modelo de 3ª ordem, comparação entre o modelo de 3ª e 5ª ordem, comparação entre ganhos de reativo, comparação entre sinais estabilizadores e comparação com e sem transformador. A inclusão de outros módulos pode ser realizada de maneira rápida, proporcionando que atualizações possam ser realizadas sem impacto ao sistema original.
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Abstract: The ways to spread knowledge in the last decades have been rapidly evolved, most due to improvements on information technology. The modeling of physical systems has reached vast complexity. In advance, the mathematical equations used on these models have become harder to interpret. This...
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Abstract: The ways to spread knowledge in the last decades have been rapidly evolved, most due to improvements on information technology. The modeling of physical systems has reached vast complexity. In advance, the mathematical equations used on these models have become harder to interpret. This complexity imposes a challenge on teaching synchronous machines and it can be managed through the use of computational resources. The purpose of this work is to develop a didactical application, that helps teaching synchronous machines stability and allow the analysis of the reactive control and stabilizing signal influences on synchronous machine stability. Additionally, the influence of the transformer reactance on the stability is analyzed. Every stability analysis included on this work has as premise the stability frontiers, oscillatory and aperiodic, developed through the synchronous machine's third order model. The 3rd order model was developed from the 5th order and none of the models include dampers winding. A comparison between the 3rd and 5th order models showed great similarity among them. Matlab® was used to develop a graphical interface and the models were simulated with the use of Simulink®. Usability was the key factor during the development of the interface, were the simulations can be done without the need of low-level languages. Thus, the focus should be analyzing the graphics generated through the simulation. The five modules developed were: 3rd order model simulation, comparison between 3rd and 5th order models, reactive gain comparison, stability signal comparisons and the comparison with and without transformer. New modules can be easily added to this work, providing new updates without affecting the original system.
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