Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46212
ORCID:  http://orcid.org/0009-0007-1185-9151
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento de um projeto de Hardware-In-the-Loop (HIL) integrado ao software PSP-UFU para análise de proteção de sistemas elétricos de potência utilizando relés
Alternate title (s): Development of a Hardware-in-the-Loop (HIL) project integrated with the PSP-UFU software for protection analysis of electrical power systems using relays
Author: Siqueira, Otávios Sousa
First Advisor: Guimarães, Geraldo Caixeta
First coorientator: Oliveira, Thales Lima
First member of the Committee: Tavares, Carlos Eduardo
Summary: Este Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) propõe o desenvolvimento de um sistema Hardware-In-the-Loop (HIL) integrado à Plataforma de Sistemas de Potência da Univer- sidade Federal de Uberlândia (PSP-UFU) para fins de simulação e análise de proteção de sistemas elétricos de potência. A proposta surgiu no contexto de um projeto de Inicia- ção Científica com o objetivo de utilizar relés de proteção reais acoplados a um ambiente virtual de simulação, permitindo análises práticas e seguras. Para isso, adotou-se o soft- ware PSP-UFU como simulador, a placa Arduino UNO como interface de comunicação e a linguagem Python para transferência e leitura de dados entre software e hardware. A partir da exportação de dados do PSP-UFU em formato Comma Separated Values (CSV), foi implementado um sistema de envio e recepção serial de dados com o Arduino, possi- bilitando o teste e a visualização do funcionamento dos relés. Complementarmente, foi desenvolvido um conversor eletrônico com modulação Sinusoidal Pulse Width Modula- tion (SPWM) para simular sinais reais de corrente alternada, os quais atuam diretamente sobre os relés de proteção. Os resultados demonstraram a viabilidade do sistema pro- posto como ferramenta didática e de pesquisa, oferecendo um ambiente controlado, de baixo custo e com potencial de replicação para estudos em proteção de sistemas elétricos.
Abstract: This Final Year Project presents the development of a Hardware-In-the-Loop (HIL) system integrated with the PSP-UFU software for simulation and analysis of power system protection. Originating from a Scientific Initiation project, the objective was to connect real protection relays to a virtual simulation environment, enabling practical and safe testing scenarios. PSP-UFU was used as the simulator, the Arduino UNO board served as the communication interface, and the Python programming language was employed to manage data transfer between software and hardware. By exporting data from PSP-UFU in CSV format, a system for serial data transmission and reception was implemented using Arduino, allowing the evaluation and visualization of relay operation. Additionally, an electronic converter with Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) modulation was designed to simulate alternating current signals, which directly trigger the protection relays. The results confirmed the feasibility of the proposed system as a low-cost, replicable, educational and research tool, offering a safe and controlled environment for studies in power system protection.
Keywords: Sistemas Elétricos de Potência
Power Systems
Relés de Proteção
Protection Relays
Simulação HIL
HIL Simulation
PSP-UFU
Arduino
SPWM
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MEDICAO, CONTROLE, CORRECAO E PROTECAO DE SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: SIQUEIRA, Otávio Sousa. Desenvolvimento de um projeto de Hardware-In-the-Loop (HIL) integrado ao software PSP-UFU para análise de proteção de sistemas elétricos de potência utilizando relés. 2025. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46212
Date of defense: 13-May-2025
Appears in Collections:TCC - Engenharia Elétrica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DesenvolvimentoProjetoHardware.pdfTCC1.3 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons