| dc.contributor | Guimarães, Geraldo Caixeta | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781139A4 | |
| dc.contributor | Chaves, Marcelo Lynce Ribeiro | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4770933P0 | |
| dc.contributor | Morais, Adelio Jose de | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794552U6 | |
| dc.contributor | Moura, Fabricio Augusto Matheus | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4756302J3 | |
| dc.contributor | Paschoareli Júnior, Dionizio | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797121J2 | |
| dc.creator | Silva, Antonio Manoel Batista da | |
| dc.date | 2017-02-20T17:26:44Z | |
| dc.date | 2017-02-20T17:26:44Z | |
| dc.date | 2016-08-26 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T21:13:54Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T21:13:54Z | |
| dc.identifier | SILVA, Antonio Manoel Batista da. Análise do desempenho de geradores síncronos distribuídos com controladores dotados de modos de operação comutáveis. 2016. 231 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2016.121 | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18076 | |
| dc.identifier | https://doi.org/10.14393/ufu.te.2016.121 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9066316 | |
| dc.description | Synchronous generators from industrial plants with co-generation, which operate in
parallel with the power system, are normally equipped with an excitation and speed
controller. The excitation controller functions in the constant power factor regulator
mode,while the speed controller operates in droop mode. Although these strategies are
adequate under steady state, in other ways, they impede the function of these synchronous
machines in response to eventual disturbances, which implies the risk of stability loss of these
electric systems, those being the electric energy system and industrial electric system. This
risk is divided into possible loss of voltage stability which is reflected through voltage sag on
the bars and in presumed loss of rotor stability, associated with the electromechanical
oscillations that may result in asynchrony and the shutdown of the generators. In this manner,
in those situations where voltage sag is present on the system bus, the excitation controllers of
the generators should operate in the voltage regulation mode, under the intent of allowing the
synchronous machines to contribute to voltage recuperation. When faced with the situation of
plant isolation in relation to the main network, besides the supply of reactive energy for
adjusting the voltage on its terminals, which is the excitation controllers, operating in
regulator voltage mode, the machines should supply the maximum feasible active power in
order to continue operating synchronously, and supply the highest possible quantity of load.
This demands that the turbine speed controller operates in isochronous mode. In line with this
perspective, this question was investigated as part of this work, by computer simulations
using the ATP (Alternative Transients Program) with the aim of analysing the behaviour of
the generators when submitted to these disturbances. In the simulated cases, the speed
controller automatically switches to the isochronous mode, should the industrial system lose
its connection with the distribution network from the power utility. In addition, the excitation
controllers automatically change to the voltage regulator mode, for this type of occurrence as
well as in those situations, due to overvoltage, where the power system suffers voltage sag.
The obtained results show that the desired performance of the synchronous generators, in
terms of stability is assured through this operation strategy expansion for the controller
modes. This means that the industrial systems can contribute to the voltage stability of the
power system; on the other hand, the machines maintain synchronism when they lose their
connection with the distribution network, while changing the operational modes of the
controllers. The conclusion reached, points out that speed controllers with the capacity to
automatically change from droop mode to isochronous mode and excitation control systems,
also with the ability to change automatically from power factor regulators to voltage
regulators, should be standardized to equip any distributed generator. This being due to the
flexibility offered by this actuated hybrid strategy, which is very useful for conducting these
controllers when faced with inherent disturbances that occur on electrical systems. | |
| dc.description | Tese (Doutorado) | |
| dc.description | Geradores síncronos de plantas industriais com cogeração, operando em paralelo com
o sistema de energia, normalmente são equipados com controladores de excitação que atuam
no modo regulador de fator de potência constante e com controladores de velocidade que
operam no modo droop. Embora essas estratégias de controle sejam adequadas na condição de
regime permanente, de outra maneira, impedem a ação dessas máquinas síncronas, em
resposta a eventuais perturbações, implicando em risco de perda de estabilidade desses
sistemas elétricos: sistema elétrico de energia e sistema elétrico industrial. Esse risco se divide
em possível perda de estabilidade de tensão, refletindo em afundamentos de tensão em seus
barramentos e em presumível perda da estabilidade rotórica, associada a oscilações
eletromecânicas que podem resultar em assincronismo e desligamento dos geradores. Desta
forma, em situações em que afundamentos de tensão se fazem presentes nas barras do
sistema, os controladores de excitação dos geradores deveriam operar no modo regulador de
tensão no intento de permitir que as máquinas síncronas contribuissem para a recuperação da
tensão. E nos casos de isolamento da planta em relação a rede principal, além do
fornecimento de energia reativa para ajuste da tensão em seus terminais - controladores de
excitação operando no modo regulador de tensão - as máquinas devem fornecer o máximo
factível de potência ativa para permanecerem operando em sincronismo e alimentando a
maior quantidade possível de carga, o que exige que os controladores de velocidade das
turbinas opere no modo isócrono. Em consonância com esta perspectiva, essa questão foi
investigada neste trabalho, mediante simulação computacional empregando-se o ATP
(Alternative Transients Program) com o objetivo de possibilitar a análise do comportamento
dos geradores quando submetidos a essas perturbações. Nos casos simulados, o controlador de
velocidade da maior máquina comuta automaticamente para o modo isócrono, se o sistema
industrial perde conexão com a rede de distribuição da concessionária de energia. E os
controladores de excitação, também automaticamente, mudam ao modo regulador de tensão,
tanto para esse tipo de ocorrência, como para aquela, na qual, por sobrecarga, as barras do
sistema de energia sofrem afundamentos de tensão. Os resultados obtidos mostram que o
desempenho desejável dos geradores síncronos quanto a estabilidade é assegurado com essa
ampliação de estratégia de operação dos modos dos controladores. O que significa dizer, que
os sistemas industriais podem contribuir para estabilidade de tensão do sistema de energia, e
de outro modo, suas máquinas mantêm o sincronismo quando perdem conexão com a rede de
distribuição, ao se mudarem os modos de operação dos controladores. A conclusão obtida
aponta que os controladores de velocidade, com aptidão de automaticamente mudar do modo
droop para o modo isócrono, e sistemas de controle de excitação com habilidade de mudar,
também automaticamente, de reguladores de fator de potência para reguladores de tensão,
deveriam ser normatizados para equipar quaisquer geradores distribuídos, por causa da
flexibilidade oferecida por essa estratégia híbrida de atuação, que é muito útil para conduzilos
perante aos inerentes distúrbios que acometem os sistemas elétricos. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Uberlândia | |
| dc.publisher | Brasil | |
| dc.publisher | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Engenharia elétrica | |
| dc.subject | Máquinas elétricas síncronas | |
| dc.subject | Controladores elétricos | |
| dc.subject | Dínamos - Corrente alternada | |
| dc.subject | Máquina síncrona | |
| dc.subject | Controlador de velocidade | |
| dc.subject | Modo droop | |
| dc.subject | Modo isócrono | |
| dc.subject | Sistema de controle de excitação | |
| dc.subject | Regulador de fator de potência | |
| dc.subject | Regulador de tensão | |
| dc.subject | Synchronous machine | |
| dc.subject | Speed governor | |
| dc.subject | Droop mode | |
| dc.subject | Isochronous mode | |
| dc.subject | Excitation control system | |
| dc.subject | Power factor regulator | |
| dc.subject | Voltage regulator | |
| dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | |
| dc.title | Análise do desempenho de geradores síncronos distribuídos com controladores dotados de modos de operação comutáveis | |
| dc.type | Tese | |
