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O gráficos das Figuras 5.5 e 5.6 tem os mesmos propósitos dos gráficos demonstrados nas subseções 5.2.1 e 5.2.2, no entanto com relação a fase A.

Finalmente, a demonstração gráfica da fase A, constata a semelhança entre os resul- tados gerados pelo programa de análise de fluxo de carga (TOpReDE) e pelo simulador. A comparação entre os perfis de tensão gerados pelo simulador e pelo TOpReDE após

Figura 5.5: Gráfico de comparação de tensão com TOpReDE na fase A.

Figura 5.6: Gráfico tensão inicial X tensão final na fase A.

uma regulação de tensão demonstra um erro máximo de +1, 85%.

Semelhantemente ao que aconteceu na fase B, houve um rebaixamento no perfil de tensão atual do regulador com relação ao perfil de tensão inicial, sendo que para a fase A essa diferença foi maior devido a um deslocamento para baixo de 3 degraus no Tap.

Com base nas análises gráficas feitas para as três fases, conclui-se que os resultados gerados pelo simulador são bem semelhantes aos resultados gerados pelo TOpReDE, porém, tornam-se mais próximos aos valores gerados pelo TOpReDE quando o valor de tensão de regulação passado ao TOpReDE para se fazer análise de resultados é a mesma da tensão de regulação (Viat) da fase em estudo, como pode ser visto na análise gráfica

da fase A, onde vale lembrar que o valor de regulação de tensão informado ao TOpReDE para análise das três fases foi o valor atingido no regulador da fase A do simulador, por isso, o erro máximo calculado na fase A foi o menor dentre as três fases.

Capítulo 6

Conclusões

Com o intuito de alcançar a principal proposição estabelecida para este trabalho, que foi o desenvolvimento de um simulador para avaliar o comportamento de bancos regu- ladores trifásicos usados em redes de distribuição de energia elétrica, dentre as metas a cumprir e os objetivos a alcançar, destacou-se o delineamento de toda uma trajetória de conhecimentos envolvendo diferentes áreas da Engenharia Elétrica e Engenharia de Computação. Primeiramente, foi necessário re-assimilar conceitos básicos de sistemas de numeração, memórias, lógica de programação e linguagem de programação. Num segundo momento, houve a necessidade premente de consolidar alguns conhecimen- tos básicos sobre sistemas de potência e novas tecnologias que dão suporte a DSP´s e FPGA´s.

Após a etapa de consolidação de alguns conhecimentos, procurou-se vencer etapas estabelecidas no delineamento das seções. Neste intento, e partindo do pressuposto de que era possível definir eficazmente as tensões de regulação em um alimentador, com base nos coeficientes das funções que definem a sensibilidade de tensão (coeficientes de tensão) para cada nó presente no alimentador, as atenções se voltaram para estudos feitos sobre análise de fluxo de carga, realizados em alimentadores de distribuição de energia elétrica reais. Constatou-se que, para condições fixas de carga, uma variação na tensão de saída de um regulador se reflete, linearmente, para todos os nós localizados a jusante e que, para uma condição fixa de tap de um regulador e excursões de carregamento no intervalo usual da curva de carga diária, as tensões nos nós a jusante, também variam linearmente com a carga.

Dessas observações pôde-se chegar à conclusão de que era realmente possível pre- ver e controlar a tensão em um ponto qualquer de um alimentador, a jusante de um regulador, a partir de uma amostra da tensão de saída do regulador e dos parâmetros de sensibilidade que definem as derivadas parciais da tensão de cada nó em relação à tensão de saída do regulador.

Para validar o que teoricamente parecia óbvio, se descreveu um algoritmo que per- mitiu controlar as tensões de regulação, a partir da amostra de tensões no nó regulador, com a tensão e com o parâmetro de sensibilidade, definidos para um nó, a jusante, o qual, se deseja regular. No entanto sua atuação se restringia apenas a sistemas monofá- sicos.

Após terem sido feitos estudos sobre reguladores de tensão, regulação remota de tensão e também ter sido desenvolvido um algoritmo para controle das tensões de re- gulação, partiu-se para o desenvolvimento, a implementação e os testes do simulador de bancos trifásicos de reguladores de tensão. Em conformidade com o modelo suge- rido para o simulador, apresentado no Capítulo 4, desenvolveu-se, primeiramente, um sistema em Matlab /Simulink e a biblioteca DSP Builder para fins de simulação doR

comportamento de reguladores de tensão em sistemas monofásicos e, posteriormente, desenvolveu-se o simulador de bancos reguladores de tensão para sistemas trifásicos.

O simulador comportou-se muito bem, gerando resultados bastante satisfatórios com os diversos alimentadores testados. No entanto, como forma de validação tornava-se necessário o estudo comparativo entre os resultados gerados pelo simulador de bancos trifásicos de reguladores de tensão e o programa de análise de fluxo de carga, o TO- pReDE, o qual pôde ser visto no Capítulo 5. Com base nas análises gráficas feita para as três fases, conclui-se que os resultados gerados pelo simulador são bem semelhantes aos resultados gerados pelo TOpReDE, porém, principalmente quando o valor de tensão de regulação passado ao TOpReDE, para fazer análise de resultados é a mesma da tensão de regulação Viat da fase em análise.

Foi verificada a eficácia das ferramentas utilizadas, em destaque a biblioteca DSP builder para Matlab /Simulink que implementa em blocos funcionais quase todas asR

ferramentas utilizadas na linguagem VHDL, não sendo necessário ter conhecimento sobre tal linguagem, pois a biblioteca DSP Builder em conjunto com o programa para desenvolvimento de projetos, que envolvem as linguagens VHDL e Verilog, Quartus II geram o código VHDL do projeto implementado no ambiente Simulink.

tensão e a utilização das ferramentas para o desenvolvimento de tal simulador, cabe aqui, a ressalva de que a inexistência de uma bancada para testes com reguladores, em escala laboratorial, impediu no momento, que tal simulador fosse implementado em um dispositivo lógico programável e fossem feitos testes, envolvendo todos os blocos constituintes, que pudessem apontar conclusivamente para a sua aplicabilidade prática e, conseqüentemente, para uma futura implementação em escala industrial. Reforçando a sua importância na pesquisa científica, o simulador, abre espaço e perspectivas de trabalhos futuros, dentre os quais, pode-se citar:

• implementar o simulador nas configurações Delta ou Delta Aberto e também subs- tituir o algoritmo de ajuste usando os parâmetros de sensibilidade entre grandezas da rede de distribuição de energia elétrica por um programa de cálculo de fluxo de carga, que irá possibilitar, por exemplo, gerar, com segurança, informações sobre um novo ponto ótimo de localização do regulador de tensão ou sobre a sua capacidade de regulação no ponto de localização atual;

• a implementação do simulador em um dispositivo lógico programável e a partir daí fazer experimentos em uma bancada de testes que permita se avaliar, na prá- tica, o comportamento de bancos reguladores trifásicos, após ajustes de tensão e de carregamento.

Apêndice A

A interface do simulador

A Figura A.1 demonstra a implementação das três fases do simulador de bancos tri- fásicos de reguladores de tensão usados em distribuição elétrica. Na Figura A.1 está bem explicito a máquina de estados (MdEcaPerfil) responsável pela temporização de todo sistema; as memórias ROM (ROM EAB, ROM EAB1, ROM EAB2, ROM EAB3, ROM EAB4 e ROM EAB5) que armazenam os perfis e os coeficientes de tensão nas três fases dos nós que compoêm o alimentador; as unidades de conversão ADC; os subsiste- mas (F1_subsistema, F2_subsistema e F3_ subsistema) onde estão situadas as unidades de controle de tensão (UCT´s), as unidades de ajuste de tap (UAT´s) e as unidades de cálculo das tensões (UCAT´s). Na figura A.1 também pode ser visto os dados de entrada do simulador bem como os diplays com os dados de saída.

A Figura A.2 demonstra a estrutura interna dos subsistemas, nela podem ser vistas as pricipais unidades que compoêm o simulador (UCT, UAT e UCAT), as quais também foram desenvolvidas como susbsistemas e que foram demonstradas internamente no capítulo 4. No canto inferior direito da Figura A.2 podem ser vistos os blocos Paralell Adder subtractore Magnitude que calculam a diferença em módulo entre Viest e o Viat.

Os blocos To workspace são os vetores passados do simulador para o workspace do MATLAB , Eles são: nNoh (quantidade de nós do alimentador a serem analisados),R

nNohs (que nós do alimentador serão analisados), Vj1 (igual ao VjSim da fase A) e

Apêndice B

O formato Intel-HEX

O formato Intel-Hex é uma forma de representar uma seqüência de valores binários arbitrários em formato ASCII. Isto permite a visão de um arquivo objeto com ferra- mentas padrões e fácil transferência de arquivos de um computador para outro. Um registro HEX individual é uma simples linha em um arquivo composto de muitos regis- tros HEX [6].

B.1

O conteúdo de um registro HEX

Os registros HEX são caracteres strings feitos de alguns campos que especificam o tipo de registro, tamanho do registro, endereçamento de memória, dados e checksum. Cada byte do dado binário é codificado como dois caracteres do número hexadecimal. O primeiro caractere ASCII representa os quatro bits mais significativos, e o segundo caractere representa os quatro bits menos significativos do byte. Os seis campos que compreendem um registro HEX são definidos na Tabela B.1.

Tabela B.1: Descrição dos campos nos registros HEX Campos Caracteres Descrição

Código de início 1 Uma caractere ASCII, ":".

Contador de Byte 2 Número de caracteres pares no campo dados. Endereçamento 4 Os dois bytes de endereçamento do campo

de dados para serem carregados dentro da memória.

Tipo 2 00, 01 ou 02.

Dado 0-2n de 0 a "n"bytes de código executável, ou dados carregados na memória. "n"é normalmente 20 hex (32 decimal) ou menos.

Checksum 2 O byte menos significativo da soma dos

complementos de dois do valores representados por todos os pares de caracteres do registro exceto o código de inicio e checksum.