Cancelamento por sinal atrasado generalizado: estrutura variável para sincronização e identificação de curtos-circuitos

Abstract

Inserção e operação de geradores na rede elétrica, filtragem de componentes harmônicas e proteção da rede por relés de distância são exemplos de situações nas quais, geralmente, é preciso utilizar algum método de sincronização com o objetivo de fornecer os valores de tensões e correntes de referência requeridos pelo sistema de controle. Se o objetivo é identificar a componente na frequência fundamental de sequência positiva –FFPS (Fundamental-Frequency Positive-Sequence) em um sinal trifásico, uma das principais figuras de mérito utilizada na avaliação de métodos de sincronização é o tempo de acomodação do sistema. O método generalizado de cancelamento por sinal atrasado–GDSC (Generalized Delayed Signal Cancellation), adaptativo na frequência e aplicado com o pré-filtro para PLL trifásico clássico– A-GDSC-PLL, apresenta um bom desempenho na estimação do vetor FFPS. Nesta tese, um novo método de sincronização, o VS-GDSC-PLL, é apresentado. O termo VS refere-se à sua estrutura variável (Variable Structure). Em diversas aplicações práticas, a nova técnica é capaz de identificar o vetor FFPS em um tempo significativamente inferior ao da técnica original. Tais aplicações incluem a geração e a transmissão em alta tensão, inclusive durante curtos-circuitos, conexões de cargas não lineares, entre outras. Como desdobramento deste estudo, também foi desenvolvido um novo método para discriminação rápida entre curto-circuito e corrente de energização de transformadores baseado no GDSC original, capaz de classificar corretamente faltas desbalanceadas em menos de 1/4 do período da componente fundamental. Por fim, visando aperfeiçoar o processo de desenvolvimento das novas tecnologias propostas nesta tese, foi desenvolvida uma nova ferramenta para modelar sinais elétricos, com foco nos transitórios eletromagnéticos da rede.