Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação utilizando técnicas de controle fracionário aplicado a sintonia de um Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP). O projeto foi aplicado em um modelo de um sistema elétrico de potência em escala reduzida, utilizando o software MATLAB/SIMULINK. Visando comparar o desempenho dinâmico do controlador fracionário sintonizado, o mesmo foi comparado com um controlador ESP sintonizado por uma metodologia clássica de controle.
In this work, automatic control techniques are investigated in order to improve the performance of power system stabilizers (ESP) applying FOPSS method based on Newton-Raphson method to obtain the fractional order controller parameters. A small scale electric power system model was used, with the purpose of comparing the dynamic behavior of the fractional controller, with a PSS controller tuned by methodology based on classical frequency response. Seven simulational tests, applying a 0.05 impulse variation at the system voltage reference, were carried out with the insertion of both controllers. The obtained results were corroborated by integral indices obtained related to the active power deviation, and to the control effort of the controllers for those seven operating points. Resumo: Neste trabalho, técnicas de controle automático são investigadas para melhorar o desempenho dos estabilizadores do sistema de potência (ESP) aplicando o método FOPSS baseado no método de Newton-Raphson, para obtenção dos parâmetros do controlador de ordem fracionária. Um modelo de sistema de energia elétrica em escala reduzida foi utilizado, com o objetivo de comparar o comportamento dinâmico do controlador fracionário, com um controlador PSS sintonizado por metodologia baseada na resposta de frequência clássica. Sete testes simulacionais, aplicando uma variação de impulso de 0,05 na referência de tensão do sistema, foram realizados com a inserção de ambos os controladores. Os resultados obtidos foram corroborados pelos índices integrais obtidos relacionados ao desvio de potência ativa e pelo esforço de controle dos controladores para esses sete pontos de operação.
In this paper, automatic control techniques are investigated, aiming to improving the performance of the speed governor, increasing the efficiency of the Electric Power System. For this, a linear model of a reduced-scale generation system is used to design, in a computational environment, a PID controller of fractional order (FOPID, based on an analytical method of calculating parameters from the specified margin values of gain and phase. The behavior of the FOPID controller will be presented through computational simulation using the MATLAB/Simulink tool, aiming to equate its performance with the PID controlled tuned by conventional methods. Resumo: Neste artigo, são investigadas técnicas de controle automático, que visam a melhoria do desempenho do regulador de velocidade, aumentando a eficiência do Sistema Elétrico de Potência. Para isso, utiliza-se um modelo linear de um sistema de geração em escala reduzida para projetar, em ambiente computacional, um controlador PID de ordem fracionária (FOPID), fundamentado em um método analítico de cálculo de parâmetros a partir dos valores especificados de margem de ganho e fase. O comportamento do controlador FOPID será apresentado através de simulação computacional utilizando a ferramenta MATLAB/Simulink, buscando equiparar o seu desempenho com o controlador PID sintonizado por métodos convencionais.
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