Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR ENE059 - Operação de sistemas elétricos de potência Aula 20 - Modelo de pequenas pertubações da máquina śıncrona. Prof. Alexandre Haruiti Anzai alexandre.anzai@engenharia.ufjf.br 06 de novembro de 2019 Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 1 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Modelo de pequenas pertubações da máquina śıncrona. 1 Modelo de pequenas pertubações da máquina śıncrona. 2 Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 2 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Modelo de pequenas pertubações da máquina śıncrona. 1 Modelo de pequenas pertubações da máquina śıncrona. 2 Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 3 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Na aula anterior, foi posśıvel obter o diagrama de blocos que representa o modelo de pequenas perturbações da máquina śıncrona conectada ao barramento infinito considerando a dinâmica do circuito de campo; Para a inclusão da representação do sistema de regulação de tensão terminal, considera-se novamente a máquina śıncrona conecatada ao barramento infinito através de uma reatância Xe; − + Ê ′ q=ω Laf Lff λfd∢(δ) jX ′ d Îa jXe − + V̂t=Vt∢(θ) − + V̂∞=V∞∢(0 ◦) O objetivo é encontrar a influência da variação da tensão terminal ∆Vt em termos das variáveis ∆δ e ∆E′q para incluir sua representação no modelo; De posse de ∆Vt em função das variáveis do modelo, é posśıvel fazer uma comparação com um valor de referência Vref e gerar um erro para ser entrada do bloco do regulador de tensão, cuja sáıda será o sinal ∆Efd do modelo do circuito de campo; Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 4 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Na aula anterior, foi posśıvel obter o diagrama de blocos que representa o modelo de pequenas perturbações da máquina śıncrona conectada ao barramento infinito considerando a dinâmica do circuito de campo; Para a inclusão da representação do sistema de regulação de tensão terminal, considera-se novamente a máquina śıncrona conecatada ao barramento infinito através de uma reatância Xe; − + Ê ′ q=ω Laf Lff λfd∢(δ) jX ′ d Îa jXe − + V̂t=Vt∢(θ) − + V̂∞=V∞∢(0 ◦) O objetivo é encontrar a influência da variação da tensão terminal ∆Vt em termos das variáveis ∆δ e ∆E′q para incluir sua representação no modelo; De posse de ∆Vt em função das variáveis do modelo, é posśıvel fazer uma comparação com um valor de referência Vref e gerar um erro para ser entrada do bloco do regulador de tensão, cuja sáıda será o sinal ∆Efd do modelo do circuito de campo; Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 4 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Na aula anterior, foi posśıvel obter o diagrama de blocos que representa o modelo de pequenas perturbações da máquina śıncrona conectada ao barramento infinito considerando a dinâmica do circuito de campo; Para a inclusão da representação do sistema de regulação de tensão terminal, considera-se novamente a máquina śıncrona conecatada ao barramento infinito através de uma reatância Xe; − + Ê ′ q=ω Laf Lff λfd∢(δ) jX ′ d Îa jXe − + V̂t=Vt∢(θ) − + V̂∞=V∞∢(0 ◦) O objetivo é encontrar a influência da variação da tensão terminal ∆Vt em termos das variáveis ∆δ e ∆E′q para incluir sua representação no modelo; De posse de ∆Vt em função das variáveis do modelo, é posśıvel fazer uma comparação com um valor de referência Vref e gerar um erro para ser entrada do bloco do regulador de tensão, cuja sáıda será o sinal ∆Efd do modelo do circuito de campo; Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 4 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Na aula anterior, foi posśıvel obter o diagrama de blocos que representa o modelo de pequenas perturbações da máquina śıncrona conectada ao barramento infinito considerando a dinâmica do circuito de campo; Para a inclusão da representação do sistema de regulação de tensão terminal, considera-se novamente a máquina śıncrona conecatada ao barramento infinito através de uma reatância Xe; − + Ê ′ q=ω Laf Lff λfd∢(δ) jX ′ d Îa jXe − + V̂t=Vt∢(θ) − + V̂∞=V∞∢(0 ◦) O objetivo é encontrar a influência da variação da tensão terminal ∆Vt em termos das variáveis ∆δ e ∆E′q para incluir sua representação no modelo; De posse de ∆Vt em função das variáveis do modelo, é posśıvel fazer uma comparação com um valor de referência Vref e gerar um erro para ser entrada do bloco do regulador de tensão, cuja sáıda será o sinal ∆Efd do modelo do circuito de campo; Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 4 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Na aula anterior, foi posśıvel obter o diagrama de blocos que representa o modelo de pequenas perturbações da máquina śıncrona conectada ao barramento infinito considerando a dinâmica do circuito de campo; Para a inclusão da representação do sistema de regulação de tensão terminal, considera-se novamente a máquina śıncrona conecatada ao barramento infinito através de uma reatância Xe; − + Ê ′ q=ω Laf Lff λfd∢(δ) jX ′ d Îa jXe − + V̂t=Vt∢(θ) − + V̂∞=V∞∢(0 ◦) O objetivo é encontrar a influência da variação da tensão terminal ∆Vt em termos das variáveis ∆δ e ∆E′q para incluir sua representação no modelo; De posse de ∆Vt em função das variáveis do modelo, é posśıvel fazer uma comparação com um valor de referência Vref e gerar um erro para ser entrada do bloco do regulador de tensão, cuja sáıda será o sinal ∆Efd do modelo do circuito de campo; Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 4 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o circuito, é posśıvel escrever: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)Îa = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)Îa = V̂t Escrevendo a corrente de armadura Îa em termos das referências dq: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)(Îd + Îq) = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)(Îd + Îq) = V̂d + V̂q Assim, é posśıvel obter o seguinte diagrama fasorial: Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 5 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o circuito, é posśıvel escrever: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)Îa = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)Îa = V̂t Escrevendo a corrente de armadura Îa em termos das referências dq: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)(Îd + Îq) = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)(Îd + Îq) = V̂d + V̂q Assim, é posśıvel obter o seguinte diagrama fasorial: Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 5 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automáticode tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o circuito, é posśıvel escrever: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)Îa = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)Îa = V̂t Escrevendo a corrente de armadura Îa em termos das referências dq: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)(Îd + Îq) = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)(Îd + Îq) = V̂d + V̂q Assim, é posśıvel obter o seguinte diagrama fasorial: Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 5 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o circuito, é posśıvel escrever: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)Îa = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)Îa = V̂t Escrevendo a corrente de armadura Îa em termos das referências dq: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)(Îd + Îq) = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)(Îd + Îq) = V̂d + V̂q Assim, é posśıvel obter o seguinte diagrama fasorial: Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 5 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o circuito, é posśıvel escrever: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)Îa = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)Îa = V̂t Escrevendo a corrente de armadura Îa em termos das referências dq: { V̂∞ + j(X ′ d + Xe)(Îd + Îq) = Ê ′ q V̂∞ + j(Xe)(Îd + Îq) = V̂d + V̂q Assim, é posśıvel obter o seguinte diagrama fasorial: Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 5 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) d q Îd Îq V̂d V̂q Îa φ δ V̂t θ V̂∞ Ê ′ q jX ′ dÎd j(X ′ d + X e)Îq jXeÎa jXeÎd jXeÎq V∞ sin (δ) V∞ cos (δ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 6 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Analisando-se o diagrama fasorial e definindo X̄ ′d = X ′ d + Xe, X̄q = X ′ d + Xe é posśıvel obter: { E ′ q − V∞ cos(δ) = (X ′ d + Xe)Id = X̄ ′ dId V∞ sin(δ) = (X ′ d + Xe)Iq = X̄qIq e portanto: Id = E′q − V∞ cos(δ) (X ′d + Xe) = E′q − V∞ cos(δ) X̄ ′d Iq = V∞ sin(δ) (X ′d + Xe) = V∞ sin(δ) X̄q Também do diagrama: { Vd = V∞ sin(δ)−XeIq Vq = V∞ cos(δ) + XeId Substituindo Iq em Vd: Vd = V∞ sin(δ)−Xe V∞ sin(δ) X̄q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 7 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 − Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 −Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 − Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 − Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 − Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 − Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd = ( 1 − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) = ( X̄q − Xe X̄q ) V∞ sin(δ) Logo: Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Substituindo Id em Vq: Vq = V∞ cos(δ) + Xe E′q − XeV∞ cos(δ) X̄ ′d Vq = ( 1 − Xe X̄ ′d ) V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Logo: Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Do diagrama: Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q Linearizando Vt: ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 8 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q A constante K5, pode ser obtida utilizando a regra da cadeia: ∂Vt ∂δ = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) Assim: K5 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Analogamente K6, pode ser obtida : ∂Vt ∂E′q = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 9 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q A constante K5, pode ser obtida utilizando a regra da cadeia: ∂Vt ∂δ = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) Assim: K5 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Analogamente K6, pode ser obtida : ∂Vt ∂E′q = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 9 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q A constante K5, pode ser obtida utilizando a regra da cadeia: ∂Vt ∂δ = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) Assim: K5 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Analogamente K6, pode ser obtida : ∂Vt ∂E′q = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 9 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q A constante K5, pode ser obtida utilizando a regra da cadeia: ∂Vt ∂δ = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) Assim: K5 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Analogamente K6, pode ser obtida : ∂Vt ∂E′q = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 9 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q A constante K5, pode ser obtida utilizando a regra da cadeia: ∂Vt ∂δ = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) Assim: K5 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Analogamente K6, pode ser obtida : ∂Vt ∂E′q = 1 2 √ V 2d + V 2q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 9 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Vd(δ,E ′ q) = Xq X̄q V∞ sin(δ) Vq(δ,E ′ q) = X ′d X̄ ′d V∞ cos(δ) + Xe X̄ ′d E ′ q Vt(δ,E ′ q) = √ V 2d + V 2 q ∆Vt = ∂Vt ∂δ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆δ + ∂Vt ∂E′q ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∆E′q = K5∆δ + K6∆E ′ q A constante K5, pode ser obtida utilizando a regra da cadeia: ∂Vt ∂δ = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) Assim: K5 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂δ + Vq ∂Vq ∂δ ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Analogamente K6, pode ser obtida : ∂Vt ∂E′q = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 9 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Assim: K6 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 10 / 10 ENE059 Prof. Alexandre H. Anzai Aula 20 Incl. AVR Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR) Assim: K6 = 1 2 √ V 2d + V 2 q 2 ( Vd ∂Vd ∂E′q + Vq ∂Vq ∂E′q ) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ δ0,E ′ q0 ∑ 1 2Hs + D inércia e carga ωs s K1 K2 K3 K3T ′d0s + 1 dinâmica do campo ∑ K4 Kexc Texcs + 1 excitatriz R(s) regulador ∑ K5 K6 ∆τm(s)+ s∆δ(s) = ∆ωpu(s) ∆δ(s) − − ∆Efd(s) + ∆E′q(s) − + + Vref − Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE059 06 de novembro de 2019 10 / 10 Modelo de pequenas pertubações da máquina síncrona. Inclusão do modelo do regulador automático de tensão (AVR)
Compartilhar