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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37314
ORCID: | ![]() |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Investigação da agregação temporal dos ângulos de fase das componentes harmônicas de tensão e corrente |
Alternate title (s): | Investigation of the time aggregation of harmonic phase angles of voltage and current |
Author: | Silva, Leticia Batista |
First Advisor: | Santos, Ivan Nunes |
First coorientator: | Gianesini, Bárbara Morais |
First member of the Committee: | Santos, Ivan Nunes |
Second member of the Committee: | Xavier, Guilherme Leal |
Third member of the Committee: | Gianesini, Bárbara Morais |
Summary: | A crescente conexão de equipamentos não lineares tem levado à intensificação dos níveis harmônicos no Sistema Elétrico de Potência. Desta forma, cada vez mais tem-se realizado estudos voltados para a melhoria da medição e mensuração das distorções, sendo estabelecidas através de normas técnicas as metodologias e procedimentos que os medidores de Qualidade de Energia Elétrica (QEE) devem empregar para o cálculo das distorções. Entretanto, as normas atuais se mostram incompletas, visto que são apresentadas apenas metodologias e procedimentos para a medição e agregação das amplitudes das componentes harmônicas de tensão e de corrente, não estabelecendo a medição e agregação dos respectivos ângulos de fase. Em contrapartida, o conhecimento dos ângulos é importante pois os mesmos são utilizados em diversos estudos como fluxo harmônico e compartilhamento de responsabilidades. Portanto, têm sido propostos na literatura métodos para realizar a agregação dos ângulos de fase das componentes harmônicas, e além disso, alguns medidores de QEE disponibilizam essa grandeza sem que haja uma padronização ou detalhamento dos procedimentos de cálculo. Em vista disso, o presente trabalho visa realizar uma investigação acerca das metodologias e períodos de agregação das amplitudes e, principalmente, dos ângulos de fase das componentes harmônicas das tensões e correntes com o intuito de observar as diferenças que podem ser encontradas e os impactos que tais resultados podem trazer em estudos que usam essas grandezas. Para tanto, foram realizadas medições em laboratório de formas de onda de tensão e corrente de cargas com contribuições harmônicas distintas. Além disso, foi realizada a implementação computacional do cálculo de agregação das amplitudes das componentes harmônicas, conforme metodologias vigentes nas normas, bem como o cálculo da agregação dos ângulos de fase dessas distorções, a partir de métodos propostos na literatura. As formas de onda coletadas em laboratório foram utilizadas como entrada do medidor computacional. Os resultados obtidos evidenciaram que diferentes períodos e métodos para o cálculo da agregação dos ângulos de fase podem acarretar em resultados com divergências, que podem se tornar significativas a depender das características e ordem de grandeza das tensões e correntes harmônicas existentes. Conclui-se, dessa forma, a necessidade de se estabelecer metodologias através de normas para a medição e quantificação dos ângulos das componentes harmônicas, para serem aplicadas em medidores e utilizadas em estudos, visto a importância que tal assunto representa para a QEE. |
Abstract: | The growing connection of non-linear equipment has led to the intensification of harmonic levels in Electric Power Systems. In this way, studies have been carried out to improve the measurement of harmonic distortions. The methodologies and procedures that the Power Quality (PQ) meters must use to calculate harmonic distortions are established through technical standards. However, the current standards are incomplete since they establish only the methodology for measuring and aggregating voltage and current harmonic magnitudes, not establishing the measurement and aggregation of the respective phase angles. On the other hand, knowledge of phase angles is important because they are used in several studies, such as harmonic flow and sharing of harmonic responsibility. Therefore, methods have been proposed in the literature to perform the aggregation of harmonic angles. In addition, some PQ meters make this quantity available without standardizing or detailing the calculation method. Given this, the present work has as its main objective to investigate the methodologies and aggregation periods of the magnitudes and, mainly, phase angles of harmonic voltages and currents in order to observe the differences that can be found and the impacts that such results can bring to studies that use these quantities. For this purpose, laboratory measurements of voltage and current waveforms of loads with different harmonic contributions were carried out, in addition to the computational implementation of the standardized harmonic magnitude aggregation and the calculation of the phase angle aggregations based on methods proposed in the literature. The waveforms collected in the laboratory were used as input for the computational meter. The results have shown that different periods and methods for aggregating the phase angles may present different results, which can become significant depending on the characteristics and order of magnitude of the existing harmonic voltages and currents. Therefore, the conclusion is the need to establish methodologies through technical standards for measuring and quantifying the phase angles of the harmonic components to be applied in PQ meters and used in studies, given the importance that this subject represents for the PQ area. |
Keywords: | Ângulo de fase das componentes harmônicas Phase angle of harmonic components Medição e agregação Measurement and time aggregation Distorção harmônica Harmonic distortion Qualidade de energia elétrica Power quality |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | SILVA, Letícia Batista. Investigação da agregação temporal dos ângulos de fase das componentes harmônicas de tensão e corrente. 2023. 103 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) --Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37314 |
Date of defense: | 27-Jan-2023 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Elétrica |
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