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Title: Wavelet-based protection assessment of the doubly-fed induction generator
Authors: Marques, Max Rodrigues
Keywords: Gerador de Indução Duplamente Alimentado;Proteção de geradores;Transformada Wavelet
Issue Date: 28-Jan-2019
Citation: MARQUES, Max Rodrigues. Wavelet-based protection assessment of the doubly-fed induction generator. 2019. 108f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: Com o aumento da globalização e da demanda energética mundial, tem-se buscado garantir a sustentabilidade devido à crescente preocupação de preservar o planeta para gerações futuras. Portanto, investimentos em fontes de energia limpas e renováveis, como a geração eólica, ganharam espaço nos grupos de pesquisas e na indústria em busca de superar as desvantagens e aprimorar os benefícios. O gerador de indução duplamente alimentado (DFIG) é o predominante no mercado da energia eólica. Contudo, considerando as falhas elétricas inerentes a este tipo de gerador e as existentes no sistema elétrico de potência (SEP), a proteção de seus elementos é um tópico importante para o qual ainda não existem estudos abrangentes. Nesta dissertação são analisados e avaliados sinais elétricos do DFIG em caso de faltas nos seus terminais utilizando a transformada wavelet estacionária com borda em tempo real (BSWT-RT) devido ser um ferramenta com grande potencial para identificar falhas elétricas. Além disso, estudos qualitativos referentes às proteções de sobrecorrente wavelet, subtensão wavelet, direcional wavelet e diferencial wavelet são realizados com o intuito de avaliar essas novas tendências de proteção aplicadas a sistemas de conversão de energia eólica (SCEE). Portanto, é verificado se essas proteções funcionam corretamente quando aplicadas a um DFIG. As análises dessas proteções aplicadas a sinais reais, coletados em uma bancada de testes experimentais com DFIG, evidenciam que as ferramentas matemáticas utilizadas obtiveram um bom desempenho para proteção contra faltas elétricas no ponto de conexão comum (PCC).
Abstract: With the globalization and the rapidly increasing global energy demand, it has been seeking the sustainability guarantee because the growing concern to preserve the planet for future generations. Therefore, investments in clean and renewable energy sources, such as wind power generation, have gained space in research groups in order to overcome their drawbacks and improve the benefits. The doubly fed induction generator (DFIG) is the predominant one in the market of the wind energy. Nevertheless, considering the electrical failures inherent to this generator type and the ones in the power system (PS), the protection of its elements is an important topic that still does not have comprehensive studies. This dissertation DFIG electrical signals in case of machine terminal faults are analyzed and evaluated using the real-time stationary wavelet transform with boundary effect (RT-BSWT). Furthermore, qualitative studies on wavelet overcurrent, wavelet under-voltage, directional, and differential protections will be introduced in order to assess these new protection trends applied to wind energy conversion systems (WECS). Therefore, these protections are verified in order to analyze if they work correctly when applied to a DFIG. Furthermore, analysis applying these protections to real signals, collected by an experimental test-bench with DFIG, demonstrated which the used mathematical tools had good performances for protection against electrical faults at the common connection point (PCC).
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26975
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