Introdução à Modelagem e Controle de Sistemas Elétricos de Potência

Introducao Modelagem Controle Aula 10 Estudo de caso I ECA602 Sistemas de Controle Prof Fernando Henrique UNIFEI Universidade Federal de Itajuba Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 1 18 Introducao Modelagem Controle Introducao Para operacao correta do sistema eletrico de potˆencia a frequˆencia deve manterse praticamente constante no valor de 60 Hz A frequˆencia do sistema depende do equilıbrio entre demanda e geracao de potˆencia ativa O controle da geracao e da frequˆencia e comumente chamado de controle cargafrequˆencia Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 2 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Gerador e carga GGs KG TGs 1 Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 3 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Turbina Vapor sem reaquecimento GT s 1 TT s 1 Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 4 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Turbina Vapor com reaquecimento GT s cTRs 1 TRs 1TT s 1 Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 5 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Turbina Hidraulica GT s 1 THs 1 0 5THs Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 6 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Degrau de 001 pu na demanda disturbio 0 1 2 3 4 5 03 025 02 015 01 005 0 Tempo s f Hz Resposta ao disturbio gerador Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 7 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Exercıcio proposto 01 Encontre de maneira literal em funcao de KG TG etc qual a variacao na frequˆencia em regime permanente para um disturbio de 001 pu na demanda Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 8 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Controle primario Regulador GRs 1 TRs 1 Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 9 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Degrau de 001 pu na demanda disturbio 0 1 2 3 4 5 0035 003 0025 002 0015 001 0005 0 Tempo s f Hz Resposta ao disturbio Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 10 18 Introducao Modelagem Controle Modelagem Exercıcio proposto 02 Encontre a funcao de transferˆencia que relaciona f e u considerando PD 0 Exercıcio proposto 03 Encontre a funcao de transferˆencia que relaciona f e PD considerando u 0 Exercıcio proposto 04 Considerando o sistema com controle primario encontre de maneira literal em funcao de KG TG etc qual a va riacao na frequˆencia em regime permanente para um disturbio de 001 pu na demanda Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 11 18 Introducao Modelagem Controle Controle Controle suplementar ou secundario considerando uma unica area Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 12 18 Introducao Modelagem Controle Controle Sintonia ZieglerNichols Cs 1 0 1 2 3 4 5 0 0002 0004 0006 0008 001 0012 Tempo s f Hz Resposta ao degrau unitario sintonia Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 13 18 Introducao Modelagem Controle Controle Sintonia ZieglerNichols Cs 3 0 1 2 3 4 5 002 001 0 001 002 003 004 005 Tempo s f Hz Resposta ao degrau unitario sintonia Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 14 18 Introducao Modelagem Controle Controle Sintonia ZieglerNichols Cs 2 27 0 1 2 3 4 5 0 0005 001 0015 002 Tempo s f Hz Resposta ao degrau unitario sintonia Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 15 18 Introducao Modelagem Controle Controle Sintonia ZieglerNichols Cs 1 36 2 83 s 0 16s 0 1 2 3 4 5 0 0002 0004 0006 0008 001 0012 0014 Tempo s f Hz Resposta ao degrau unitario controlado Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 16 18 Introducao Modelagem Controle Controle Degrau de 001 pu na demanda disturbio 0 1 2 3 4 5 0015 001 0005 0 0005 001 Tempo s f Hz Resposta ao disturbio controlado Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 17 18 Introducao Modelagem Controle Controle Exercıcio proposto 05 Considerando o sistema com controle se cundario e assumindo que o sistema em malha fechada sera estavel mostre que um controlador Cs com acao integral resulta em uma variacao na frequˆencia nula em regime permanente na ocorrˆencia de disturbios Prof Fernando H D Guaracy ECA602 Sistemas de Controle 18 18