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Título: Comparação entre duas estratégias de controle do TCSC para mitigação de ressonância subsíncrona
Autor(es): Erlacher, Ronei
Orientador: Encarnação, Lucas Frizera
Data do documento: 13-Out-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A compensação série capacitiva é uma alternativa economicamente viável utilizada em linhas de transmissão para o aumento do fluxo de potência, isto é, aumento da capacidade da linha, além de aumentar os limites de estabilidade do sistema elétrico. Entretanto, a inserção de capacitores série em linhas de transmissão pode trazer problemas sérios ao sistema, como o caso do fenômeno da Ressonância Subsíncrona – RSS, onde, no sistema de potência, o subsistema mecânico interage com o subsistema elétrico, abaixo da frequência síncrona da rede, provocando oscilações de torques nos turbogeradores, que podem ser amplificados, acarretando danos nos eixos destas máquinas. Existem várias alternativas para a redução das oscilações subsíncronas provocadas por compensação série capacitiva. Dentre estas, pode-se citar a aplicação de dispositivos FACTS (Flexible Alternate Transmission System), destacando-se o TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), que basicamente funciona como uma reatância variável controlada, permitindo a flexibilização do sistema de potência através de uma compensação série com variação contínua, além de sua aplicação como mitigador dos efeitos da RSS. O TCSC é objeto de estudo neste trabalho onde é aplicado no amortecimento de oscilações subsíncronas em um sistema básico, proposto pelo IEEE. Tal estudo é realizado fazendo uma abordagem físico-matemática do problema da RSS, bem como da teoria e aplicação do TCSC através de duas metodologias de controle: a estratégia NGH – SSR e a estratégia de controle de potência constante. Através de softwares de simulação é possível observar os impactos da RSS no sistema de potência. No caso deste trabalho, é utilizado o PacDyn, desenvolvido pelo CEPEL para estudos de RSS, e o PSCAD/EMTDC, para a simulação de transitórios eletromagnéticos. Ainda, através do software PSCAD/EMTDC, é implementado o controle do TCSC adotando as metodologias citadas, comparando-as entre si e verificando a afetividade de tais estratégias.
The capacitive series compensation is an economically viable alternative used in transmission lines to increase the power flow, that is, increase line capacity, in addition to increasing the stability limits of the electrical system. However, the inclusion of series capacitors in power lines can cause serious problems to the system, such as the Subsynchronous Resonance - SSR phenomenon, where, in the power system, the mechanical subsystem interacts with the electrical subsystem, below the synchronous frequency of the network, causing torques oscillations in the turbogenerators, which can be amplified, causing damage in the shafts of these machines. There are several alternatives for reducing the subsynchronous oscillations caused by the capacitive series compensation. Among these, we can mention the application of FACTS (Flexible Alternate Transmission System) devices, highlighting the TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor), which basically works as a controlled variable reactance, allowing the flexibility of the power system through a series compensation with continuous variation, in addition to its application as mitigating the effects of the SSR. The TCSC is the object of study in this work which is applied to the damping of subsynchronous oscillations in a basic system, proposed by the IEEE. This study is carried out by a physical-mathematical approach to SSR problem, as well as the theory and application of TCSC through two methods of control: NGH - SSR strategy and the constant power control strategy. Through simulation software you can see the SSR impacts on the power system. In the case of this work, it is used PacDyn, developed by the CEPEL for SSR studies, and PSCAD/EMTDC, for the simulation of electromagnetic transients. In addition, through the PSCAD/EMTDC software the control of TCSC is implemented adopting the methodologies cited, comparing them with each other and checking the affectivity of such strategies.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9664
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