Imagem da capa

Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência

This work proposes a methodology for the design of controller to damp low frequency electromechanical oscillations in power systems. The control problem is structured in the form of matrix inequalities, which allows obtaining a numerical solution for the control problem. The damping controllers base...

ver descrição completa

Autor principal: Rossi, Carlos Henrique
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2012
Assuntos:
Sistemas de energia elétrica
Máquinas elétricas de indução
Sistemas de energia elétrica - Controle
Electric power systems
Electric machinery, Induction
Electric power systems - Control
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/336
Tags: Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
id riut-1-336
recordtype dspace
spelling riut-1-3362015-03-07T06:05:23Z Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência Rossi, Carlos Henrique Oliveira, Ricardo Vasques de Sistemas de energia elétrica Máquinas elétricas de indução Sistemas de energia elétrica - Controle Electric power systems Electric machinery, Induction Electric power systems - Control This work proposes a methodology for the design of controller to damp low frequency electromechanical oscillations in power systems. The control problem is structured in the form of matrix inequalities, which allows obtaining a numerical solution for the control problem. The damping controllers based on dynamic output feedback, generated by design methodologies in the form of matrix inequalities, usually presents high order. In addition, the design of this controller, considering large power systems, usually requires excessive computational effort. In this context, this work proposes a methodology for the design of reduced order controllers. The proposed methodology employs a performance index that is less costly in terms of computational effort when compared to the one with the traditional regional pole placement. The adopted performance index for the closed loop system is the energy of the system output. This energy corresponds to the integral of the signal squared regarding the system output. The proposed methodology allows specifying a performance index only for the response modes of interest, overcoming the limitations of the methodologies based on regional pole placement. The relation between the energy value of the output signal of the system and its damping factor is established by means of an algebraic equation. In this paper, the methodology is applied to generate damping controller for synchronous generators. However, the proposed procedure is general enough to be applied to other kinds of power plants (wind generation, for example), to FACTS devices, as well as to other dynamic systems. The methodology has generated an effective controller for a case where the formulation based on the regional pole placement is unable to generate a controller which assures a good stability margin for the response mode of interest. Este trabalho propõe uma metodologia de projeto de controladores para o amortecimento de oscilações eletromecânicas de baixa frequência em sistemas elétricos de potência. O problema de controle é estruturado na forma de desigualdades matriciais, as quais permitem a busca por uma solução numérica para o problema de controle. Os controladores de amortecimento baseados na realimentação dinâmica de saída, gerados por metodologias de projeto na forma de desigualdades matriciais, geralmente apresentam ordem elevada. Além disso, projetos considerando sistemas de potência de médio porte demandam elevado tempo computacional. Nesse contexto, o presente trabalho propõe uma metodologia de projeto capaz de gerar controladores de ordem reduzida. A metodologia proposta adota um índice de desempenho que possibilita a redução do tempo computacional demandado no projeto. O índice de desempenho adotado para o sistema em malha fechada é a energia do sinal de saída do sistema. Essa energia corresponde à integral do valor quadrático do sinal adotado como saída do sistema. A metodologia proposta permite especificar um índice de desempenho apenas para aos modos de resposta de interesse do sistema, contornando as limitações das metodologias baseadas em posicionamento regional de polos. A relação entre o valor da energia do sinal de saída do sistema e seu fator de amortecimento é estabelecida por meio de uma equação algébrica. Neste trabalho, a metodologia é aplicada na geração de controladores de amortecimento para geradores síncronos. Entretanto, o procedimento proposto é genérico o suficiente para ser aplicado a outros tipos de geradores (gerador de indução empregado em unidades eólicas, por exemplo), a dispositivos FACTS (do Inglês, Flexible AC Transmission System) assim como a outros tipos de sistemas dinâmicos. A metodologia gerou um controlador eficaz para um caso onde a formulação baseada no tradicional posicionamento regional de polos é incapaz de gerar um controlador que assegure uma boa margem de estabilidade para o modo de resposta de interesse. 2012-11-19T14:00:17Z 2012-11-19T14:00:17Z 2012-08-10 masterThesis ROSSI, Carlos Henrique. Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência. 2012. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2012. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/336 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
collection RIUT
language Português
topic Sistemas de energia elétrica
Máquinas elétricas de indução
Sistemas de energia elétrica - Controle
Electric power systems
Electric machinery, Induction
Electric power systems - Control
spellingShingle Sistemas de energia elétrica
Máquinas elétricas de indução
Sistemas de energia elétrica - Controle
Electric power systems
Electric machinery, Induction
Electric power systems - Control
Rossi, Carlos Henrique
Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
description This work proposes a methodology for the design of controller to damp low frequency electromechanical oscillations in power systems. The control problem is structured in the form of matrix inequalities, which allows obtaining a numerical solution for the control problem. The damping controllers based on dynamic output feedback, generated by design methodologies in the form of matrix inequalities, usually presents high order. In addition, the design of this controller, considering large power systems, usually requires excessive computational effort. In this context, this work proposes a methodology for the design of reduced order controllers. The proposed methodology employs a performance index that is less costly in terms of computational effort when compared to the one with the traditional regional pole placement. The adopted performance index for the closed loop system is the energy of the system output. This energy corresponds to the integral of the signal squared regarding the system output. The proposed methodology allows specifying a performance index only for the response modes of interest, overcoming the limitations of the methodologies based on regional pole placement. The relation between the energy value of the output signal of the system and its damping factor is established by means of an algebraic equation. In this paper, the methodology is applied to generate damping controller for synchronous generators. However, the proposed procedure is general enough to be applied to other kinds of power plants (wind generation, for example), to FACTS devices, as well as to other dynamic systems. The methodology has generated an effective controller for a case where the formulation based on the regional pole placement is unable to generate a controller which assures a good stability margin for the response mode of interest.
format Dissertação
author Rossi, Carlos Henrique
author_sort Rossi, Carlos Henrique
title Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
title_short Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
title_full Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
title_fullStr Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
title_full_unstemmed Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
title_sort metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência
publisher Universidade Tecnológica Federal do Paraná
publishDate 2012
citation ROSSI, Carlos Henrique. Metodologia de projeto de controladores de amortecimento para posicionamento parcial de polos de modelos multimáquinas de sistemas de potência. 2012. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2012.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/336
_version_ 1805297345646034944
score 10,814766

Registros relacionados