Abstract This paper proposes a closed-loop control of a Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC) for application on distribution systems. Using the linear fundamental frequency model of the TCSC was proposed a control system in d-q coordinates, with orientation on the capacitor voltage, which answer the request of reactance with good transient response and provides rejection to disturbances and oscillations of distribution system. The simulation results obtained demonstrate the proper operation of the control system for the tests step response reference and load variations. These results will subsidize the construction of an experimental prototype.
IntroduçãoEm sistemas de distribuição a resistência dos cabos da linha exerce forte influência na composição da impedância, podendo ser até maior que a reatância indutiva, dependendo do tipo de cabo utilizado. Deste modo, nas linhas de distribuição, as quais apresentam níveis de tensão na faixa de 13,8 kV, torna-se inerente o uso de bancos de capacitores e reguladores de tensão para se atender os consumidores com qualidade de energia à medida que o comprimento da linha aumenta. Equipamentos convencionais utilizados para elevar e regular o nível de tensão, como bancos de capacitores e reguladores de tensão, algumas vezes não são suficientemente eficientes. É o que ocorre em casos como os encontrados em linhas extensas com carga concentrada na sua extremidade, ou nas partidas de grandes motores de indução, pois o tempo de partida destes é menor que o tempo de resposta dos equipamentos convencionais. Isto exige que a concessionária insira no seu programa de expansão a construção de subestações, ramais de transmissão, alimentadores, elevando assim os custos dos investimentos (Marafão et al., 1994).Os circuitos em uma rede de distribuição normalmente operam de forma radial, o que torna possí-vel a inserção do TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator) em um desses circuitos para promover a compensação série e melhorar a qualidade da energia elétrica. A utilização da compensação série eletronicamente controlada permite variação rápida da reatância equivalente da linha, proporcionando rejeição às perturbações e oscilações indesejadas (Pilotto et al., 2003; Kabiri et al., 2004). No entanto, embora haja uma variedade de estudos e modelos dinâmicos sobre a operação do TCSC em sistemas de transmissão (Jalali et al., 1996; Xiaobo et al., 1998; FuerteEsquivel et al., 2000; Meikandasivam et al., 2010), sua aplicação no sistema de distribuição é novidade. Como os parâmetros da linha de distribuição diferem em relação à linha de transmissão, e devido à facilidade da inserção de compensadores auxiliares na linha, é importante avaliar o comportamento deste tipo de compensação controlada nos sistemas de distribuição.Neste trabalho foi proposto um sistema de controle do TCSC em coordenadas d-q, com orientação na tensão do capacitor, que atenda a solicitação de reatância com boa resposta transitória e proporcione rejeição às perturbações e oscilações a que o sistema de ...
