Proposta para medição de distorções harmônicas e interharmônicas variantes no tempo em cargas não lineares

Abstract

Atualmente, a análise das distorções harmônicas em sistemas elétricos de potência é realizada no domínio da frequência e considerando os sinais em regime permanente. Em sua maioria, os índices de qualidade da energia elétrica foram desenvolvidos considerando os sinais de tensão e corrente periódicos e em função da aplicação da Transformada de Fourier. Porém, com o crescimento da geração distribuída e a instalação de cargas não lineares, os sistemas elétricos estão se tornando cada vez mais complexos e os sinais de tensão e corrente não apresentam mais as características de periodicidade. A geração distribuída e as cargas não lineares introduzem harmônicos, sub-harmônicos e inter-harmônicos no sistema elétrico de potência, outros problemas de qualidade da energia como elevações e afundamentos de tensão e flutuação de tensão também são encontrados. As normas IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4-30 apresentam métodos, como a Transformada de Fourier com janela de tempo de 12 ciclos para o cálculo dos harmônicos e inter-harmônicos, porém estes métodos podem não ser eficientes na análise de sinais com distorções variantes no tempo pois, podem apresentar espalhamentos espectrais e erros nos indicadores globais. Nesse contexto, novas metodologias de análise devem ser consideradas para uma análise mais adequada dos sinais do sistema elétrico de potência. Essas técnicas devem possuir características como fornecer informações das frequências e o comportamento no domínio do tempo. Dentre as técnicas abordadas neste trabalho, destacam-se a variação no tempo de aquisição das amostras, transformada de Fourier com sobreposição das amostras e método paramétrico ESPRIT. Neste trabalho, são abordadas metodologias para o cálculo dos indicadores globais para inter-harmônicos e sub-harmônicos, bem como é apresentada a análise de desempenho e aplicação dos métodos propostos em sinais sintéticos e sinais medidos em campo.