Alta precisión en la evaluación de la calidad de energía bajo una condición ruidosa coloreada mediante Filter Bank ESPRIT
Autores: Santos, Elaine; Khosravy, Mahdi; Lima, Marcelo A. A.; Cerqueira, Augusto S.; Duque, Carlos A.; Yona, Atsushi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Alta precisión en la evaluación de la calidad de energía bajo una condición ruidosa coloreada mediante Filter Bank ESPRIT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Fuentes de energía renovable
Parámetros de calidad de energía
ESPRIT
Banco de filtros
Ruido coloreado
Componentes de señal de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la creciente integración de fuentes de energía renovable con la red eléctrica y sus fluctuaciones, además del reciente crecimiento de nuevos equipos de electrónica de potencia, el ruido en los sistemas de energía se ha vuelto coloreado. El ruido coloreado afecta las metodologías para la estimación de parámetros de calidad de energía, como componentes armónicos e interarmónicos. La estimación de parámetros de señal a través de técnicas de invarianza rotacional (ESPRIT) como técnica paramétrica con alta resolución ha demostrado su eficacia en la estimación de frecuencias, amplitudes y fases de los componentes de señal de potencia para análisis de calidad, bajo la suposición de ruido gaussiano blanco. Dado que ESPRIT requiere un alto esfuerzo computacional, se sugirió el filtro bank ESPRIT (FB-ESPRIT) para mitigar la complejidad. Este manuscrito sugiere también el FB-ESPRIT para una estimación precisa y robusta de los parámetros de los componentes de señal de potencia en presencia del ruido coloreado. Aunque las técnicas paramétricas dependen de la gaussianidad del ruido contaminante para funcionar correctamente, el FB-ESPRIT se desempeña bien en ruido coloreado. La superioridad del FB-ESPRIT en comparación con las técnicas convencionales ESPRIT y MUSIC se demostró a través de muchas ejecuciones de simulaciones en señales de potencia sintéticas con múltiples componentes armónicos, interarmónicos y subarmónicos en presencia de ruidos de diferentes colores y niveles de SNR. El FB-ESPRIT tuvo una significativa superioridad en eficiencia en el análisis de calidad de energía con una gran distancia de los otros estimadores, especialmente bajo un alto nivel de ruido coloreado.
Descripción
Debido a la creciente integración de fuentes de energía renovable con la red eléctrica y sus fluctuaciones, además del reciente crecimiento de nuevos equipos de electrónica de potencia, el ruido en los sistemas de energía se ha vuelto coloreado. El ruido coloreado afecta las metodologías para la estimación de parámetros de calidad de energía, como componentes armónicos e interarmónicos. La estimación de parámetros de señal a través de técnicas de invarianza rotacional (ESPRIT) como técnica paramétrica con alta resolución ha demostrado su eficacia en la estimación de frecuencias, amplitudes y fases de los componentes de señal de potencia para análisis de calidad, bajo la suposición de ruido gaussiano blanco. Dado que ESPRIT requiere un alto esfuerzo computacional, se sugirió el filtro bank ESPRIT (FB-ESPRIT) para mitigar la complejidad. Este manuscrito sugiere también el FB-ESPRIT para una estimación precisa y robusta de los parámetros de los componentes de señal de potencia en presencia del ruido coloreado. Aunque las técnicas paramétricas dependen de la gaussianidad del ruido contaminante para funcionar correctamente, el FB-ESPRIT se desempeña bien en ruido coloreado. La superioridad del FB-ESPRIT en comparación con las técnicas convencionales ESPRIT y MUSIC se demostró a través de muchas ejecuciones de simulaciones en señales de potencia sintéticas con múltiples componentes armónicos, interarmónicos y subarmónicos en presencia de ruidos de diferentes colores y niveles de SNR. El FB-ESPRIT tuvo una significativa superioridad en eficiencia en el análisis de calidad de energía con una gran distancia de los otros estimadores, especialmente bajo un alto nivel de ruido coloreado.