Aplicação de estabilizadores de sistemas de potência em reguladores de velocidade e turbinas.

Abstract

Os estabilizadores de sistemas de potência, PSS, são empregados para suprimir oscilações em baixa frequência e melhorar a estabilidade de sistemas. Estes elementos introduzem amortecimento nas oscilações do sistema a partir do princípio de compensação de fase da teoria de controle. Sua atuação resulta na inserção de uma parcela de conjugado elétrico em fase com a variação de velocidade. Usualmente os estabilizadores são inseridos na referência dos reguladores de tensão, das unidades geradoras, constituindo os chamados EPSS, ou seja, Excitation Power System Stabilizer. O presente trabalho propõe uma aplicação não convencional de estabilizadores de sistemas de potência, considerando tais elementos inseridos na referência dos reguladores de velocidade e turbina, sendo desta forma denominados por GPSS – Governor Power System Stabilizer. O GPSS apresenta vantagens interessantes quando se comparado com o EPSS, principalmente em sistemas multimáquinas. Estas vantagens estão diretamente relacionadas com as características dinâmicas dos elementos, onde os estabilizadores são inseridos. Em um sistema multimáquina, o acoplamento dinâmico existente entre o sistema de excitação e o regulador de tensão de uma unidade geradora com os respectivos elementos das demais unidades geradoras do sistema, faz com que o projeto dos EPSS seja um procedimento coordenado envolvendo cálculos complexos. O procedimento de ajuste dos GPSS pode ser realizado para um sistema radial (máquina x barramento infinito) e estendido para um sistema multimáquina, o que significa fazer um controle local na respectivaunidade, onde o PSS será inserido, porém com melhoria na estabilidade de todo o sistema. As principais vantagens do GPSS estão relacionadas ao seu projeto, no qual ajustes e cálculos extensos são evitados, à maior robustez quando da variação da condição operativa do sistema e a não necessidade do ajuste coordenado de estabilizadores quando aplicados em sistemas multimáquinas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de modelos matemáticos e de técnicas de ajuste, a avaliação da atuação dos GPSS em sistemas radiais e multimáquinas e uma análise comparativa entre o GPSS e o EPSS.