Uma nova aplicação do Método Vector Fitting para dados extraídos por PMUs utilizando sinais probing

Abstract

Abstract: Iterative algorithms called Vector Fitting (VF) appear in the power system community as a powerful system identification tool, with successful applications in areas such as modeling frequency-dependent equivalent networks, modeling transmission lines and electrical transformers and passive macro-modeling. However, using only output signals, the VF method has only recently been adapted to the context of estimation of oscillatory modes from ringdown data (transients). In this sense, there are two parallel proposals in this work. The first is to present the gains in estimating the damping in oscillatory modes, not only from autonomous measurement of PMU signals, but also with the inclusion of probing signals. The second is to present the application of the Vector Fitting Method for the estimation of oscillatory modes of electrical power systems (SEPs), using the active and reactive powers on the system buses as probing signals, by operating the system in a quasi-stationary regime (ambient data). These two contexts were tested in a well-known 11-bar test system, with four thermal turbines, whose frequency, voltage and active and reactive power data were known. Resumo: Os algoritmos iterativos denominados Vector Fitting (VF) aparecem na comunidade de sistemas de potência como uma ferramenta poderosa de identificação de sistemas, com aplicações bem-sucedidas em áreas como modelagem de redes equivalentes dependentes de frequência, modelagem de linhas de transmissão e transformadores elétricos e macromodelagem passiva. Entretanto, usando apenas sinais de saída, o método VF foi apenas recentemente adaptado para o contexto de estimação de modos oscilatórios a partir de dados do tipo ringdown (transitórios). Nesse sentido, existem duas propostas paralelas neste trabalho. A primeira é apresentar os ganhos na estimação do amortecimento de modos oscilatórios, não somente da medição autônoma dos sinais de PMU, mas também da inclusão de sinais probing. A segunda é apresentar a aplicação do Método Vector Fitting para a estimação de modos oscilatórios de sistemas elétricos de potência (SEPs), utilizando como sinais probing as potências ativa e reativa nos barramentos do sistema, mediante operação do sistema em regime quase-estacionário (dados ambiente). Estes dois contextos foram testados em um conhecido sistema teste de 11 barras, com quatro turbinas térmicas, cujos dados de frequência, tensão e potências ativa e reativa eram conhecidos.