Analysis of Reaching Law Effectiveness in Sliding Mode Control of the UPFC

Resumo

O Controlador Unificado de Fluxo de Potência (UPFC) representa um componente fundamental dentro da família dos dispositivos FACTS, empregado para melhorar a estabilidade, a confiabilidade e a controlabilidade dos sistemas elétricos de potência sob condições de carga flutuantes.
Esta pesquisa busca avaliar diversas leis de aproximação dentro do paradigma do Controle por Modo Deslizante (SMC), com o objetivo de aprimorar o desempenho dinâmico de um UPFC.
Especificamente, é realizada uma análise e comparação de três tipos distintos de leis de aproximação: taxa constante, taxa exponencial e taxa de potência.
O objetivo principal é desenvolver e implementar metodologias de controle robustas que garantam o rastreamento preciso das referências de potência, bem como uma melhor regulação dos fluxos de potência ativa e reativa nas linhas de transmissão.
Os controladores propostos, baseados em SMC, são incorporados a um ambiente simulado de UPFC, e seu desempenho é comparado com o de um controlador PID convencional.
Modelos de simulação foram construídos utilizando o MATLAB/Simulink, e métricas de desempenho, incluindo sobresinal, tempo de acomodação e tempo de subida, foram empregadas para a análise quantitativa.
Os resultados demonstram que o SMC utilizando a lei de aproximação de taxa de potência supera significativamente o controlador PID convencional, alcançando um sobresinal mínimo de aproximadamente 0,5411%, um tempo de acomodação de 0,1009 segundos e um tempo de subida rápido de 4,0720 × 10⁻⁴ segundos.
Esses resultados comprovam a eficácia das leis de aproximação avançadas na melhoria do controle do UPFC, contribuindo assim para uma maior estabilidade e eficiência operacional nos sistemas de potência.