Análisis modal rápido de resonancias en redes eléctricas

Abstract

L'objectiu d'aquest TFG és proposar un mètode numèric per reduir el temps invertit per l'ordinador en l'aplicació de l'anàlisi modal de ressonàncies a xarxes elèctriques. Per a això se seguirà el procediment descrit a continuació: - Caracterització freqüencial de xarxes a través de la matriu d'admitàncies de bus. - Estudi de ressonàncies en xarxes elèctriques mitjançant la tècnica de l'escombrat freqüencial. - Estudi de ressonàncies en xarxes elèctriques mitjançant la tècnica de l'anàlisi modal. Relació entre l'escombrat freqüencial i l'anàlisi modal. - Proposta d'un mètode numèric per incrementar la velocitat de l'anàlisi modal. - Aplicació a xarxes concretes. Fent servir MATLAB s'analitzaran diverses xarxes elèctriques i mitjançant la tècnica de l'anàlisi modal es trobaran quants modes ressonants presenta cada xarxa, és a dir, quants modes de cada xarxa presenten pics d’impedància, que és on es troben les freqüències de ressonància. A partir de la tècnica esmentada anteriorment, s'implementarà un mètode numèric amb el qual es pretén reduir el temps que s'inverteix per part de l'ordinador en l'aplicació de l'anàlisi modal a les xarxes elèctriques, resultant l’anomenada anàlisi modal ràpida. A la fi d'aquest projecte, es podrà veure el temps que s'aconsegueix reduir gràcies al mètode numèric que dóna lloc a l’anàlisi modal ràpida en comparació al mètode convencional de l’anàlisi modal.

El objetivo del presente TFG es proponer un método numérico para reducir el tiempo invertido por el ordenador en la aplicación del análisis modal de resonancias a redes eléctricas. Para ello se va a seguir el procedimiento descrito a continuación: - Caracterización frecuencial de redes a través de la matriz de admitancias de bus. - Estudio de resonancias en redes eléctricas mediante la técnica del barrido frecuencial. - Estudio de resonancias en redes eléctricas mediante la técnica del análisis modal. Relación entre el barrido frecuencial y el análisis modal. - Propuesta de un método numérico para incrementar la velocidad del análisis modal. - Aplicación a redes concretas. Haciendo uso de MATLAB se analizarán diversas redes eléctricas y mediante la técnica del análisis modal se encontrarán cuántos modos resonantes presenta cada red, es decir, cuántos modos de cada red presentan picos de impedancia, que es donde se hallan las frecuencias de resonancia. A partir de la técnica mencionada anteriormente, se implementará un método numérico con el que se pretende reducir el tiempo que se invierte por parte del ordenador en la aplicación del análisis modal a las redes eléctricas, resultando el denominado análisis modal rápido. Al final de este proyecto, se podrá ver el tiempo que se logra reducir gracias al método numérico que da lugar al análisis modal rápido en comparación al método convencional del análisis modal.

The objective of this TFG is to propose a numerical method to reduce the time invested by the computer in the application of modal analysis of resonances to electrical networks. To do this, the procedure described below will be followed: - Frequency characterization of networks through the bus admittance matrix. - Study of resonances in electrical networks by means of the frequency sweep technique. - Study of resonances in electrical networks using the modal analysis technique. Relationship between frequency sweep and modal analysis. - Proposal of a numerical method to increase the speed of modal analysis. - Application to specific networks. By using MATLAB, various electrical networks will be analyzed and through the modal analysis technique it will be found how many resonant modes each network presents, that is, how many modes of each network present impedance peaks, which is where the resonance frequencies are found. From the above-mentioned technique, a numerical method will be implemented with which it is intended to reduce the time that is invested by the computer in the application of modal analysis to the electrical networks, resulting the so-called rapid modal analysis. At the end of this project, it will be possible to see the time that can be reduced thanks to the numerical method which gives rise to the rapid modal analysis in comparison to the conventional method of modal analysis.