Aplicação de um PSS em um sistema elétrico de potência

Estudo do sinal adicional estabilizante em reguladores de tensão de sistemas elétricos de potência

Bruno Bittar Carvalhaes

Orientador: Prof. Dr. Pedro Paulo de Carvalho Mendes
Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE)

Resumo – Este artigo apresenta um método de ajuste de um sinal adicional estabilizante (SAE) ou Power System Stabilizer (PSS) e os benefícios na estabilidade eletromecânica que o PSS pode trazer para uma máquina síncrona. O estudo é realizado em um sistema radial com uma máquina interligada a um barramento infinito. Um curto circuito trifásico é aplicado na linha de transmissão e suas consequências eletromecânicas são analisadas.

Palavras-Chave: PSS, power system stabilizer, ESP, estabilizador de sistemas de potência, SAE, sinal adicional estabilizante, máquina síncrona, regulador de tensão.

I – Introdução

O trabalho tem como objetivo estudar as vantagens da instalação de um PSS, atuando sobre o regulador de tensão, em uma usina, analisando a estabilidade eletromecânica do sistema. Para isto, aplica-se um curto-circuito em um sistema radial e observa-se o comportamento das oscilações da máquina pós curto-circuito.
Utiliza-se como critério necessário para análise o valor de 3% para o coeficiente de amortecimento do sistema dinâmico, valor geralmente utilizado.
Percebe-se ao longo do estudo variações no amortecimento das oscilações de acordo com as condições do sistema. O amortecimento das oscilações diminui na medida em que se aumenta a potência elétrica transferida ou a atuação do regulador de tensão através de seu ganho.
Para a realização do estudo, utiliza-se o modelo representativo da máquina síncrona E’q, e um curto circuito trifásico é aplicado em uma das linhas de transmissão.
O sistema elétrico é representado conforme na figura 1:

Fig.1 – Sistema radial a se estudar.

Nesta figura, tem-se que G representa o gerador síncrono, T o transformador, D1 e D2 os disjuntores que são acionados durante o