Metodologia para calibração de placas de aquisição analógica de merging units usando sampled values

Abstract

No contexto das subestações elétricas digitais, as Merging Units cumprem um importante papel na interface entre os transformadores de instrumentação e os Intelligent Electronic Devices, IEDs. De forma a manter essa interface o mais fiel possível aos sinais de tensão e corrente recebidos dos transformadores, se faz necessário que os pacotes criados e transmitidos pelas Merging Units possuam um erro mínimo. Dessa forma, este trabalho propõe uma metodologia de calibração para as placas de aquisição analógica para estes equipamentos, de modo a reduzir os erros de magnitude dos sinais adquiridos e manter os canais de aquisição da Merging Unit dentro dos máximos permitidos pelo fabricante. Utilizando diferentes tipos de calibração, conseguiu-se resultados suficientes para manter o equipamento dentro das suas especificações em todos os canais de corrente com uma boa margem. Nos canais de tensão, os resultados não foram capazes de manter abaixo dos máximos fornecidos pelo fabricante, o que acusa uma não-linearidade expressiva nesse tipo interface. Para este caso, calibrações de ordens maiores foram propostas como solução posterior.

In the Digital Substations context, the Merging Units have a key role in the interface between the instrumentation transformers and the Inteligent Electronic Devices (IEDs). Aiming to keep the high fidelity of this interface regarding the current and voltage signals received from the transformers, the packets created and transmitted by the Merging Units should have minimal errors. Thus, this work proposes a calibration methodology for the analog acquisition boards of this devices, intending to reduce the magnitude errors and keep the acquisition channels within the maximum ratings provided by the manufacturer. Using different types of calibration methods, it was possible to obtain good results for the current channels with a reduced error margin. However, for the voltage channels, the results were not good enough to keep the errors below the maximum allowed by the manufacturer, what shows an expressive non-linearity in this type of interface. For this case, higher order calibrations were proposed as further studies.