Aplicação de técnicas de estimação de estados em UPS

Abstract

Neste trabalho, é estudado o uso de estimadores em sistemas UPS (do termo inglês, Uninterruptible Power Supply) com medidas incertas. Para tal, um algoritmo do filtro de Kalman foi implementado em uma UPS comercial para substituir a medida da corrente de saída por sua forma estimada. Para a aquisição de dados, foi realizada uma simulação deste sistema através da integração dos programas Matlab e Powersim. As análises provenientes destas simulações mostram que o método é viável em sistemas com boas medidas de tensão e podem aumentar sua performance, reduzindo a distorção total harmônica da sua tensão de saída em até 0;5%, no melhor caso estudado. Além disto, a análise do aumento da complexidade do modelo utilizado no estimador gerou resultados que indicavam que tal modificação é capaz de melhorar a performance do sistema, mas para isso aumenta o custo computacional de sua implementação significativamente. Por fim, foi realizada a validação experimental do método, onde comprovou-se que os resultados de simulação são consistentes. Desta forma, prova-se que o uso deste método de estimação é uma solução viável para o problema apresentado.

In this work, the use of estimators is studied in an Uninterruptible Power Supply system with poor measurement. For that, a Kalman filter algorithm was used in a commercial UPS to estimate the current measurements. To generate data about the performance of such system a simulation using Matlab and Power Sim integration was implemented. The analyses provided that, the use of such method can be viable in a system with good voltage measurement, and improve the performance of the system by diminishing the total harmonic distortion in 0:5% in the best studied case. Also analysing the estimation with a more complex and accurate model, provided results indicating that this modification was capable to improve the system performance, but to achieve such results the computational cost was increased significantly. An experiment was also studied and yield result like the ones encountered in the simulations. Therefore, it was proved that the use of such method is a possible solution to the problem studied.