Estudo da estabilidade a pequenas perturbações do sistema elétrico de potência sob a ação do dispositivo FACTS PHASE SHIFTER - PS

Abstract

Este trabalho apresenta estudos referentes à estabilidade dinâmica de sistemas de energia elétrica, a partir de um sistema de potência máquina síncrona ligada a uma barra infinita, estando presente um transformador defasador (PS). Realiza-se o desenvolvimento de um modelo linear deste sistema, análogo ao modelo linear de Heffron & Phillips. Para se avaliar o impacto do PS quando este está operando no sistema, são analisadas as constantes que definem o modelo, para diferentes níveis de variação do carregamento da máquina. Através de simulações analisa-se a introdução de amortecimento no sistema de potência, pela atuação do PS. São estudadas situações onde a defasagem introduzida é manual e situações em que é automática (realizada através de um sistema de controle). Para o ajuste automático da defasagem, inicialmente é definido um sistema de controle e efetua-se a análise com o sinal de entrada variações da velocidade angular do rotor. Prosseguindo no desenvolvimento do trabalho, são estudados os sinais de entrada variações da corrente elétrica e variações da potência elétrica. É feita uma análise de como estas entradas influenciam a formação de torque elétrico (amortecimento e sincronização) no sistema MBI, e suas conseqüências na estabilidade a pequenas perturbações. Resultados e conclusões são obtidos a partir de simulações efetuadas para um sistema exemplo.

This work presents studies with respect to the dynamic stability of a single machine infinite bus (SMIB) system, with a phase shifter installed (SMIB/PS system). The development of a linear model system, analogous to the linear model of Heffron & Phillips is presented. The constants that define the model are analyzed to evaluate the impact of the PS when operating under machine load variations conditions. The introduction of damping in the power system is analyzed through simulation by the dynamic of the PS. The manual and automatic shift introductions are studied. For the automatic adjustment of the shift, initially a control system is defined, and the analysis is effectuated the analysis with the input signal variations of the rotor speed. Afterwards the input signals variations of the electric current and variations of the electric power are studied. The influence of the inputs on the formation of the electric torque (damping and synchronism) on the SMIB system is analyzed. Results and conclusions are shown from simulations effectuated for an example system.