Controle implementado no DSP

A malha de controle foi implementada no DSP conforme a Figura 4.11. Os sinais anal´ogicos de tens˜ao da rede s˜ao recebidos do DAC, convertidos pelo ADC do DSP e armaze- nados. A tens˜ao vk´e transformada para o dom´ınio da frequˆencia utilizando o RTHDM, para

obter um vetor de tens˜oes v(h), em que h = [5, 7, 11, 13]. A partir dos dados dos harmˆonicos,

a IHD e a THD s˜ao calculadas pelas Equa¸c˜oes 2.18 e 2.19. Entretanto, para minimizar a complexidade do programa, o valor da referˆencia da THD ´e elevado ao quadrado, e assim, a raiz quadrada da equa¸c˜ao pode ser omitida. Obtidos os dados, ´e poss´ıvel aplicar a malha de controle proposta na Figura 4.11, e, seguidamente, calcular a corrente de referˆencia, i∗

f. Essa

corrente de referˆencia ´e aplicada a um controlador Ri e comparada a um sinal triangular

Plataforma de testes 142

5.3.4

Resultados

O cen´ario apresenta cargas em 5, 7 e 24 com 80% da potˆencia harmˆonica, conforme descrito na Tabela 3.1. Esse cen´ario apresenta THD acima de 5% nos PCC 7 e 24, conforme Figuras 5.16 e 5.17. Com a opera¸c˜ao dos DSPs a THD reduziu e satisfaz o limite regulamento pela norma, Figuras 5.16 e 5.17. Percebe-se que as interfaces foram suficientes para que o HIL funcionasse corretamente, pequenos desvios que podem ocorrer devido ao passo de c´alculo foram contornados pelo m´etodo de integra¸c˜ao do OPAL e pela forma de opera¸c˜ao do controle implementado. Observa-se, que foi poss´ıvel minimizar os harmˆonicos de forma cooperativa sem nenhuma comunica¸c˜ao entre os DSPs.

T H D T H D

Figura 5.16: Tens˜ao, v7, (CH1-amarelo): 500 mV/div; a corrente do APLC, if7,

(Corrente (CH2-verde): 50 mV/div; e a THD, (CH3-rosa): 5V/div; Tempo: 10ms/div). a) Transit´orio da opera¸c˜ao do APLC, b) Antes da compensa¸c˜ao e c) depois da compensa¸c˜ao.

Plataforma de testes 143 T H D T H D

Figura 5.17: Tens˜ao, v24, (CH1-amarelo): 500 mV/div; a corrente do APLC, if24,

(Corrente (CH2-verde): 50 mV/div; e a THD, (CH3-rosa): 5V/div; Tempo: 10ms/div). a) Transit´orio da opera¸c˜ao do APLC, b) Antes da compensa¸c˜ao e c) depois da compensa¸c˜ao.

5.4

Conclus˜ao

Com sistema HIL implementado foi poss´ıvel analisar o efeito dos APLCs em SEP. Pri- meiro pode ser analisada a dinˆamica do APLC no PAC de instala¸c˜ao, observa-se que a corrente ´e estabilizada em aproximadamente 7,5 ms em k=7 e 5 ms em k=24. Com a estabi- liza¸c˜ao da corrente, a THD atinge o valor do limite estipulado pela norma de T HD=5%. A minimiza¸c˜ao de harmˆonicos de tens˜ao pode ser observado tanto pelo n´ıvel de THD como pela forma de onda da tens˜ao, que antes da compensa¸c˜ao estava bem mais distorcida que depois da compensa¸c˜ao. A maior mudan¸ca pode ser observada em k=24, pois antes da compensa¸c˜ao a T HD=8,6%, e depois da compensa¸c˜ao esse valor foi reduzido para T HD=4,8%. Devido a uma maior redu¸c˜ao de THD no PAC 24 a corrente de compensa¸c˜ao do APLC instalado nesse ponto apresenta maiores amplitudes harmˆonicas, resultando em uma corrente eficaz de Irms=0,041 p.u., enquanto no PAC 7, Irms=0,016 p.u..

Plataforma de testes 144

A partir desses resultados foi poss´ıvel verificar que a localiza¸c˜ao e dimensionamento foram satisfat´orios, visto que a corrente necess´aria n˜ao ultrapassou a corrente m´axima do di- mensionamento. Tamb´em foi poss´ıvel verificar que a planta de controle demonstra o compor- tamento adequado do sistema, e que a an´alise de sensibilidade ´e compat´ıvel com a dinˆamica do sistema, visto que o PCC 24 apresentou maior sensibilidade quando comparado com o PCC 7.

6

Conclus˜oes e perspectivas de

trabalhos futuros

Nesse trabalho foi apresentado um algoritmo para localiza¸c˜ao e dimensionamento ´otimo de APLCs em um SEP. A ´area de localiza¸c˜ao ´e muito vasta e vem ganhando grande destaque para estudo, devido ao aumento de cargas n˜ao lineares no sistema, assim como de normas regulamentadoras para n´ıveis de distor¸c˜oes harmˆonicas de tens˜ao. Al´em da localiza¸c˜ao, foi desenvolvido um controle para controlar os APLCs.

Quanto a localiza¸c˜ao e dimensionamento, a solu¸c˜ao de m´ultiplos cen´arios avaliou que com qualquer combina¸c˜ao de carga que a rede de distribui¸c˜ao apresente, a localiza¸c˜ao ´otima consegue encontrar minimizar os n´ıveis de distor¸c˜ao harmˆonica. Tamb´em foi poss´ıvel verificar que o ponto de instala¸c˜ao dos filtros, n˜ao ´e o mesmo ponto de acoplamento em que as cargas est˜ao instaladas. Observou-se que, o ponto ´otimo de instala¸c˜ao do filtro normalmente ´e no final da linha, pois desta forma a corrente de compensa¸c˜ao necess´aria ´e m´ınima. Entretanto, em redes com diversos ramos, em cada ramo um APLC deve ser instalado.

A opera¸c˜ao cooperativa distribu´ıda permitiu que todos os APLCs influenciassem posi- tivamente para a rede e n˜ao negativamente um no outro, permitindo que a compensa¸c˜ao reduzisseo n´ıvel de distor¸c˜ao harmˆonica, satisfazendo a norma IEEE-519. Em situa¸c˜oes que os APLCs est˜ao instalados em um ´unico PAC, mesmo sem comunica¸c˜ao, o controle dividiu igualmente a potˆencia de compensa¸c˜ao entre as unidades. Al´em disso, o controle ´e robusto, pois quando considerou-se o sistema de distribui¸c˜ao com comportamento dinˆamico de ele-

Conclus˜oes e perspectivas de trabalhos futuros 146

mentos, esse n˜ao apresentou instabilidades. Entretanto detectou-se que uma coordena¸c˜ao das unidades ´e necess´aria para que todos os PACs satisfa¸cam a norma de n´ıvel de distor¸c˜ao. Nesse sentido, o SG foi implementado, definindo novas referˆencia de THD no tempo, assim os APLCs, operando com controle local, conseguiram minimizar os harmˆonicos de forma global. Como a coordena¸c˜ao tem transmiss˜ao de dados ass´ıncrona, e na falta de novas referˆencias os APLCs operam com a referˆencia fixa de 5%, essa n˜ao apresenta instabilidades e problemas com falta ou erro de comunica¸c˜ao.

Pela an´alise dos resultados pr´aticos, realizados na plataforma experimental desenvolvida, foi poss´ıvel testar os pontos ´otimos de localiza¸c˜ao dos filtros, assim como, a a¸c˜ao do controle e dimensionamento, frente a dinˆamica dos elementos do SEP e da varia¸c˜ao dos elementos instalados nesse.