O que é uma unidade de medição fasorial?

Uma unidade de medida fasorial (PMU) é um meio de fornecer uma medida da diferença de fase e amplitudes de ondas senoidais periódicas e tem como objetivo rastrear a qualidade da corrente alternada (CA) fornecida por empresas de energia elétrica na rede elétrica . O fasor em uma unidade de medição fasorial refere-se ao modelo matemático de um vetor com direção e amplitude das ondas elétricas. Quando se refere à natureza periódica da CA, o fasor é um tipo específico de vetor que possui apenas uma relação de fase com a sua fase de referência. Se houver apenas um gerador na transmissão de energia elétrica, haverá pouca necessidade de uma ferramenta de medição fasorial. As redes, no entanto, possuem vários geradores que alimentam o mesmo sistema de distribuição de energia.

Uma unidade geradora em um sistema de geração de energia precisa ser capaz de sincronizar sua fase e amplitude com outras unidades geradoras. Por exemplo, uma frequência de serviço público de 60 ciclos por segundo (cps) ou 60 hertz (Hz) completa um ciclo a cada 0,0166667 segundo. A diferença de fasor entre as saídas de geradores individuais no sistema deve ser muito próxima de zero. Essa diferença de fasor aumenta quando um gerador funciona um pouco mais rápido ou um pouco mais lento que os outros geradores, ou possui uma saída que foi eventualmente maior ou menor que o nível líquido necessário.

Dois geradores de 5 kilovolt-ampère (kVA) a 110 volts (V) e 60 Hz demonstram o significado de uma unidade de medição fasorial. Sem sincronização, esses dois geradores estarão em funcionamento e cada um fornecerá uma saída de 110 volts de corrente alternada (VAC) a 60 Hz. Esses dois geradores com meia capacidade podem fornecer energia de emergência para dois conjuntos de luzes e aparelhos de cerca de 2,5 quilowatts (kW) cada, o que corresponde a cerca de 22,8 A. Esse sistema de gerador duplo não requer nenhuma PMU porque os dois geradores não estão em uso. o mesmo circuito.

A conexão de dois geradores, que precisam ser sincronizados em frequência e em fase, a uma rede requer uma unidade de medição fasorial. Dois geradores podem estar gerando 110 VCA a exatamente 60 Hz. Se essas saídas do gerador apresentarem exatamente zero graus de diferença de fase, as saídas desses geradores poderão ser conectadas para formar uma grade. Hardware e software especiais são usados ​​para garantir que os geradores sejam sincronizados o tempo todo. Qualquer exceção pode resultar em blecaute parcial ou total da grade.

A unidade de medição fasorial é necessária para a automação do sistema de energia para formar uma rede inteligente. Com a ajuda de um sistema de posicionamento global (GPS), saídas precisas de frequência e fase de vários geradores de usinas de energia podem ser sincronizadas pela PMU e pelo equipamento de controle. Exatamente e preciso, o controle dessas usinas em toda a rede, juntamente com compensações calculadas pelas características elétricas do sistema de transmissão e estatísticas de demanda, tornam realidade a energia elétrica contínua.