Análise dos Artigos Enviados - Tracking Simultaneous Time-Varying Power Harmonic Distortions Using Filter Banks

Tracking Simultaneous Time-Varying Power Harmonic Distortions Using Filter Banks [1]

Neste artigo os autores desenvolverem um novo método para a decomposição de harmônicos variantes no tempo, baseado em um sistema multi-rate de bancos de filtro. A técnica é capaz de extrair cada harmônico no domínio do tempo. A estrutura foi montada para trabalhar com 256 amostras por ciclo e capaz de rastrear até o 15º harmônico. Eles focaram na decomposição do harmônico ao invés de sua estimação, visto que:

- Se a separação de componentes individuais do harmônico pode ser realizada, o processo de estimação se torna mais fácil;

- A decomposição é feita no domínio do tempo, assim, o comportamento dos harmônicos que possuem características transitórias pode ser observado.

Foi proposto um sistema de Banco de Filtros para realizar este rastreamento, como mostra a Figura 1.

Figura 1

Um sistema multi-rate emprega um banco de filtros com uma entrada e várias saídas (Banco de Filtros de Análise), ou então é aplicado um somador ao final delas para reconstruírem cada harmônico (Banco de Filtros de síntese). Este banco divide o sinal em diferentes bandas com o objetivo de facilitar a análise ou processamento do sinal. 

Para que o sistema seja capaz de extrair também os harmônicos pares, é aplicada uma modulação SSB. Esta modulação transfere todas as frequências do sinal de entrada acima do espectro para a frequência original. Isto faz com que os harmônicos ímpares sejam transformados em harmônicos pares e vice-versa. A Figura 2 mostra o sistema de extração, com os harmônicos ímpares e pares.

Figura 2

Para a simulação, dois sinais foram analisados. O primeiro foi gerado pelo próprio Matlab (sintético) e o segundo foi obtido pelo programa PSCAD-EMTDCTM. A Figura 3 e Figura 4 mostram na primeira coluna os componentes originais e na segunda os sinais depois de passarem pelo filtro. É possível perceber que há uma relação forte entre eles, o que significa que o método foi bem sucedido.

Figura 3

Figura 4

Um ponto negativo é que este banco não é capaz de filtrar os inter harmônicos, harmônicos presentes entre as frequências inteiras.

Referências

[1] C. A. Duque, P. M. Silveira, T. L. Baldwin and P. F. Ribeiro, "Tracking simultaneous time-varying power harmonic distortions using filter banks," 2010 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference - Conference Record, Tallahassee, FL, 2010, pp. 1-9.