5. Testes funcionais
5.3 Testes Online
5.3.9 Cálculos auxiliares
Nesta secção são calculados os valores utilizados na regulação automática de tensão nas diferentes situações simuladas. Os valores da tensão, corrente e potência utilizados nesta secção são obtidos através da folha de cálculo “Cálculos Correntes Reactivas” apresentado no anexo 1, parametrizada com os valores presentes na secção 5.3.3 – Características da rede simulada.
Compensação da queda de tensão em linha (LDC)
As primeiras equações apresentadas permitem determinar as quedas de tensão na linha, quando se considera a compensação destas (LDC). Para estes cálculos considerou-se que os transformadores se encontram na tomada de referência e que a parcela XQ é somada à parcela RP, uma vez que, os transformadores entregam potência a uma carga indutiva. Assim sendo, em funcionamento individual a queda de tensão é:
E em paralelo: G H E E V#/ /YX#`V V#XY bX#_c ``#/Y Y"/W$ (5.10) G H E E /#BY WB`#_Y /#VV /X`#cb ``#/Y Y"/W$ (5.11)
87 Ligação de bateria de condensadores
Por sua vez, nas equações 5.12 e 5.13 são calculadas as tensões de referência durante os instantes que antecedem a ligação da bateria de condensadores. Em funcionamento individual
E em funcionamento em paralelo
Verificação de limites
O limite por mínimo de tensão, quando o valor é definido em percentagem:
Valor da tensão que activa a sub-função “Máximo de tensão”:
Valor da corrente que activa a sub-função “Máximo de corrente”:
Regulação em paralelo
Valores das tensões, correntes e potências, de acordo com as posições da tomada, calculados com a folha de cálculo “Cálculos Correntes Reactivas”.
Posição das tomadas Tensão no barramento [V] Transformador 1 Transformador 2 Corrente no secundário [A] Potencia reactiva [VA] Corrente no secundário [A] Potência reactiva [VA] T01 – 2 T02 – 5 100,610 1,113 107,917 1,154 119,247 T01 – 2 T02 – 4 100,124 1,074 96,779 1,099 104,304 T01 – 2 T02 – 3 99,638 1,037 85,744 1,048 89,501 T01 – 2 T02 – 2 99,152 1,002 74,861 1,002 74,837 T01 – 2 T02 – 1 98,666 1,121 111,810 0,960 60,312 T01 – 2 T02 – 0 98,180 1,266 148,393 0,925 45,927
Tabela 5.12 – Valores da simulação para transformadores em paralelo
5.3.10 Resultados
Os resultados obtidos durante as simulações realizadas em laboratório foram registados no documento “Verificações funcionais da função AVR”, criado para o efeito, e devidamente validados no local. No anexo 3 estão a digitalizações deste documento após o seu devido preenchimento.
5I 1/ G A /BB 3 5 -/ /BB0 /BB _Y$/Y (5.12) 5I 1/ G A /BB 3 5 -/ /BB0 /BB `B$/B (5.13) = 5= (= /BB /BB /BB cB$cB (5.14) =' 5=' (= /BB /BB /XB/BB /XB$ (5.15) =' 5 =' (= /BB / /XB/BB /#X$a (5.16)
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6. Conclusões
6.1 Observações finais
Findo este trabalho conclui-se que a função de regulação automática desenvolvida permite regular múltiplos transformadores, em funcionamento individual ou em paralelo, com apenas uma unidade de automação, de acordo com os objectivos propostos e as exigências definidas pelo explorador da rede e pela empresa Siemens.
A função consegue operar em subestações com uma configuração máxima de: 5 transformadores; 2 barramentos de saída; 2 escalões de bateria de condensadores e o deslastre de toda a subestação ou apenas da carga ligada a um dos barramentos. A interação com as funções de comando de baterias de condensadores e deslastres é feita através de recepção/ emissão de ordens entre funções garantindo assim, a correcta execução dos respectivos programas.
Em termos da compensação da queda de tensão em linha, a função consegue realizar os cálculos para cada transformador a funcionar individualmente ou de um grupo de regulação através da correcta parametrização das características da linha(s) ligadas na saída da subestação.
Por sua vez, a regulação de transformadores em paralelo pode ser feita de duas formas: Master/ follower e Minimização de correntes de circulação, cujo funcionamento depende da parametrização do utilizador, de acordo com a situação em causa.
A verificação das funcionalidade da automação foi feita de acordo com as exigências do explorador da rede de distribuição (EDP) e as características adicionais sugeridas pela empresa Siemens. No entanto, concluiu-se que existem algumas características que deverão ser optimizadas, caso esta solução seja utilizada numa subestação de distribuição em serviço. A título de exemplo: a dificuldade alterar a parametrização da função após o seu arranque – secção 6.1.
Em suma, a automação desenvolvida é uma solução altamente parametrizável, baseada em pesquisas na área de automação e nos actuais sistemas disponíveis, capaz de responder aos desafios implícitos na regulação automática de tensão de uma forma optimizada.
6.2 Propostas futuras
Ao longo da execução deste trabalho surgiram ideias de funcionalidades úteis na utilização da função de regulação automática desenvolvida, que podem ser alvo de estudos futuros neste campo e uma mais valia nas características da função.
A função “AVR” é altamente configurável e o autómato utilizado não apresenta qualquer visor ou teclas que permitam a alteração destas variáveis. Neste caso, as alterações têm de ser efectuadas directamente na instância “AVR” da função de regulação através da alteração do valor da variável. Perante esta situação propõe-se a criação de uma página de configuração dedicada a esta função, cujo “rascunho” da interface é apresentado na figura 6.1.
A página web mascararia as variáveis de parametrização utilizadas na função e receberia as medições e sinalizações do autómato, permitindo desta forma apresentar os valores instantâneos envolvidos no processo e alterar os parâmetros de configuração remotamente.
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Figura 6.1 – Proposta da página de gestão da função “AVR”
O clique sobre a figura do transformador ou sobre os botões do lado direito da imagem, permitiria o acesso à página de configuração do autómato – figura 6.2. Aqui seriam apresentadas todas as variáveis passíveis de serem configuradas sobre a forma de tabela existindo uma combobox para as opções fechadas (manual /automático...) e uma value box para as opções de entrada livre (tensão de referência, banda admissível..). De destacar ainda, a existência de uma zona com um símbolo de interrogação - ? – que permitiria mostrar informação sobre cada variável e indicar quais os valores recomendados para cada uma delas.
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