Aplicación de la transformación local polinomial de Fourier (LPFT) para la caracterización de hundimientos (Sag), elevaciones (Swell) y transitorios oscilatorios de tensión

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Resumen

Due to technological advances in industry, computing and the incursion of new electronic devices (analog-to-digital converters, power amplifiers, variable speed drives, among others), the interest for studying, analyzing and understanding the behavior of the different electromagnetic disturbances that occur in electrical systems and affect the power quality has increased in the last decades. During this final undergraduate work, the performance of the local polynomial Fourier transform (LPFT) is analyzed as a technique for the characterization of sags, swells and transient oscillations. The signals associated with these disturbances have been organized in a test bench and were obtained through the simulations of an electrical power system modeled in MATLAB/SIMULINK. During the signal processing, the characteristics in the time domain, frequency domain and hybrid time-frequency domain are reviewed. This stage was performed by means the implementation of some improvements of the computational tool “Procesamiento de señales usando la LPFT (LPFT-SP)” developed in MATLAB® by several members of the GISE3-UD research group. Finally, based on the results obtained, the characterization of the signals is presented and the results obtained are compared using three different processing techniques: the short time Fourier transform (STFT), the Gabor transform (GT) and the local polynomial Fourier transform (LPFT). The above, to analyze the advantages and disadvantages of each technique during the signals processing process associated to electrical power quality problems.

Descripción

Debido a los avances tecnológicos en la industria, la informática y la incursión de nuevos dispositivos electrónicos conversores análogo-digital, amplificadores de potencia, variadores de velocidad, entre otros), en las últimas décadas ha aumentado el interés por estudiar, analizar y comprender el comportamiento de las diversas perturbaciones electromagnéticas que se presentan en los sistemas eléctricos y afectan la calidad de potencia. A lo largo del presente trabajo de grado se analiza el desempeño de la transformación local polinomial de Fourier (LPFT) como una técnica para la caracterización de hundimientos de tensión (sag), elevaciones de tensión (swell) y oscilatorios transitorios. Las señales asociadas a estas perturbaciones han sido organizadas en un banco de prueba y fueron obtenidas a través de simulaciones de un sistema eléctrico modelado en MATLAB/SIMULINK. Durante el procesamiento de las señales de interés, se revisan las características en el dominio del tiempo, de la frecuencia y en el dominio hibrido tiempo-frecuencia. Esta etapa se realizó implementando algunas mejoras en la herramienta computacional “Procesamiento de señales usando la LPFT (LPFT-SP)” desarrollada en MATLAB® por varios miembros del grupo GISE3-UD. Finalmente, a partir de los resultados obtenidos se presenta la caracterización de las señales y se comparan los resultados obtenidos usando tres técnicas de procesamiento diferentes: la transformación de corto tiempo de Fourier (STFT), la transformación de Gabor (GT) y la transformación local polinomial de Fourier (LPFT). Lo anterior, con el fin de analizar las ventajas y desventajas que presenta cada técnica en la etapa de procesamiento de señales asociadas a problemas de calidad de potencia eléctrica.

Palabras clave

Calidad de potencia, Sag, Swell, Transitorios oscilatorios, Perturbaciones electromagnéticas

Materias

Ingeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicas , Transformación polinomial local de fourier (LPFT) , Hundimientos de tensión (Sag) , Elevaciones de tensión (Swell):

Citación