L’ARRIVEE DE LA CULTURE CELLULAIRE :

A Figura 9.12 apresenta uma comparação entre a resposta do sistema em malha fechada com o ESP LPV e os ESPs fixos, quando uma perturbação do tipo pulso é aplicada na referência de tensão da unidade geradora 08. O ensaio foi realizado em uma condição operacional de potência ativa de 300 MW (0,857 pu) e potência reativa próxima de 0,0 MVAr (0,0 pu). Note que neste ponto de operação foi projetado o ESP fixo Qmed, portanto, é

esperado que esse a resposta do sistema com esse ESP fixo apresente o desempenho desejado, assim como a resposta do sistema com o ESP LPV. A partir da Figura 9.12, nota se que para esses dois casos (curvas vermelha e verde, respectivamente), tanto o desvio de potência ativa quanto o esforço de controle as duas respostas são praticamente idênticas, validando assim o projeto.

Quanto ao ESP fixo Qmin (curva azul), projetado em Q = 0,3 pu, observa se que houve

uma pequena redução do amortecimento da resposta. É possível notar que o esforço de controle é um pouco menor do que o dos demais ESPs. Esse comportamento equivale ao

(*7 (*75 (*? (*?5 (*< (*<5 (*E (*6 (*65 (*4 (*45 (*5 (*55 (*7 (*'π1 $+ : F J $+ : F J $+ : F J F $+ 2 C

deslocamento dos pólos em direção ao círculo unitário quando a condição operacional se afasta de Q = 0,3 pu, conforme os pólos de cor azul da Figura 9.11.

Comportamento similar é apresentado na resposta do sistema com o ESP fixo Qmax

(curva preta), projetado em Q = +0,3 pu. Percebe se que o esforço de controle é mais elevado, característica justificada pelo deslocamento dos pólos dominantes em direção ao centro do círculo do plano z, na Figura 9.11.

Figura 9.12 – Resposta do sistema à um pulso aplicado na referência do RAT da UGH08.

9.7 CONCLUSÕES

Neste capítulo foram apresentados resultados inéditos de testes de campo de um ESP LPV em uma unidade geradora de grande porte. A partir dos ensaios apresentados, percebe se que o ESP LPV manteve o desempenho do sistema em malha fechada para uma região de condições operacionais, conforme desejado no projeto.

A metodologia de identificação de modelos e testes de controle, adotada nesta tese, se mostrou adequada para testes em unidades geradoras de grande porte, inclusive quando conectadas a grandes sistemas elétricos, tal como a UHE de Tucuruí. A estimação de modelos LPV foi realizada a partir de ensaios de identificação onde foram aplicados apenas sinais de

( ) ' 6 4 5 7 ? < (*() ( (*() (*(' 9 = 9 - "# 9 > 6(( 8 J > ( ( 8C0 ( ) ' 6 4 5 7 ? < (*(5 ( (*(5 (*) 9 $ : " - 9 $+ : F J $+ : F J $+ : F J F $+ 2 C

excitação de pequena amplitude (menores que 5% dos valores nominais), os quais não comprometeram a interligação da unidade geradora ao sistema interligado nacional.

Não foi notado nenhum efeito adverso na unidade geradora durante a realização dos ensaios experimentais desta tese.

CAPÍTULO 10 ! CONCLUSÕES

10.1 CONCLUSÕES

Nesta tese foram apresentados o desenvolvimento e os testes experimentais de um estabilizador de sistemas de potência com estrutura do tipo LPV, aplicado ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de geração em escala de laboratório e em uma unidade geradora da UHE de Tucuruí.

A investigação experimental de técnicas de identificação e controle LPV aplicadas ao problema de estabilidade eletromecânica, em sistemas elétricos de potência reais, é um dos pontos inovadores do desenvolvimento desta tese. A maioria dos trabalhos publicados, até este momento, apresentam apenas a aplicação destas estratégias em problemas de simulação computacional.

O ESP LPV foi implementado em um sistema embarcado, baseado em um controlador digital de sinais, com capacidade de aquisição e geração de sinais analógicos, além de comunicação serial com um PC. O sistema possui rotinas computacionais para o processamento de leis de controle digital a parâmetros fixos e LPV, assim como rotinas para a geração de sinais de teste do tipo pulso e SBPA. Este sistema embarcado foi desenvolvido especificamente para a aplicação investigada neste trabalho. Até onde é do conhecimento do autor desta tese, não existem equipamentos comerciais que reúnam em um só produto as funcionalidades necessárias para a investigação experimental das metodologias de identificação e controle LPV, propostas nesta tese.

A função de transferência do ESP LPV desenvolvido é composta por polinômios que dependem de forma polinomial de uma variável proporcional ao sinal de potência ativa. Dessa forma, de acordo com o valor de potência ativa medida em tempo real, os coeficientes do ESP LPV são ajustados para garantir a estabilidade e desempenho do sistema para toda a faixa de condições operacionais consideradas no projeto.

Para fins de avaliação de desempenho, as respostas obtidas do sistema com o ESP LPV foram comparadas com a resposta do sistema com ESPs a parâmetros fixos. A partir dos ensaios de controle realizados no sistema de geração em escala reduzida, pode se observar a considerável perda de desempenho dos ESPs a parâmetros fixos. Por outro lado, o ESP LPV manteve a estabilidade e desempenho do sistema para todas as condições operacionais

consideradas. Ao longo de todos testes de controle em malha fechada com o ESP LPV, não foi observado nenhum efeito adverso no sistema.

A síntese do ESP LPV desenvolvido é baseada em um problema de otimização na forma de LMIs parametrizadas. Para a solução da PLMI, foi desenvolvido um programa que realiza a relaxação da PLMI através de uma decomposição em soma de quadrados.

Os modelos paramétricos LPV utilizados no projeto do ESP LPV foram identificados experimentalmente a partir de dados coletados na planta. Os ensaios de identificação foram realizados com a utilização do sistema embarcado desenvolvido neste trabalho, o qual possui funcionalidades para a geração de sinais de excitação, aquisição de sinais analógicos e comunicação com um PC para armazenamento dos dados coletados. Para a estimação dos parâmetros dos modelos LPV, foram desenvolvidos programas que implementam os métodos LMS e P LMS.

A metodologia sistemática adotada na realização dos ensaios experimentais é uma das contribuições desta tese, visto que a maioria dos trabalhos científicos, sobre identificação e controle de sistemas, não apresentam detalhes sobre a implementação real das técnicas propostas. Geralmente os métodos apresentados são validados apenas com testes computacionais em sistemas de ordem reduzida. Dessa forma, a sequência de ensaios de identificação e controle que foi realizada no sistema de geração em escala reduzida, é um produto que não é encontrado com facilidade na literatura. A metodologia proposta pode ser utilizada em outras aplicações em sistemas reais.

De acordo com os resultados apresentados, conclui se que o ESP LPV obteve excelente desempenho no amortecimento do modo de oscilação eletromecânica local do sistema de geração em escala reduzida. A aplicação desta estratégia em controle de sistemas elétricos de potência não se restringe ao amortecimento de oscilações eletromecânicas, sendo, por exemplo, útil para o ajuste de reguladores de velocidade e de tensão.