Utilização de FPGA para implementar uma proteção diferencial baseada em RNA

AUTOR(ES)

Isaque da Silva Almeida

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

09/11/2009

RESUMO

A energia elétrica é extremamente importante para todos os setores da sociedade. Desse modo, ela deve ser entregue ao consumidor final dentro de limites pré-estabelecidos de qualidade e confiabilidade. Dentre outros fatores, para atingir tal objetivo, é essencial que o sistema elétrico conte com um eficiente esquema de proteção, cuja falha pode trazer sérios danos ao sistema e a consequente interrupção no fornecimento de energia elétrica para o consumidor final. Dessa forma, considerando a importância dos dispositivos de proteção no desempenho do sistema elétrico, este trabalho é dedicado ao projeto de uma proteção diferencial para transformadores de potência, destacando principalmente a sua implementação em um dispositivo lógico programável (PLD). O algoritmo da proteção proposta é baseado em uma rede neural artificial (RNA) do tipo multilayer perceptron (MLP), que tem como principais características a capacidade de reconhecer padrões e de aproximar funções. Essas características fazem com que a RNA seja capaz de distinguir, mediante a contínua avaliação de sinais provenientes do transformador, quando este se encontra operando em condição normal ou sob uma condição crítica. Tendo em vista que a realização de determinadas funções por meio de RNA podem fazer com que esta atinja certa complexidade, este trabalho utiliza um PLD de alta capacidade do tipo field programmable gate arrays (FPGA) na implementação da proteção diferencial. O FPGA adotado é o EP1C12Q240C8 da família Cyclone, presente na plataforma de desenvolvimento UP3. A implementação de um sistema digital complexo em PLD, como é o caso de uma RNA, exige o emprego de um software de desenvolvimento e de uma linguagem de descrição de hardware. Neste trabalho optou-se pelo software de desenvolvimento Quartus II e pela linguagem de descrição de hardware VHDL.

ASSUNTO(S)

proteção diferencial dispositivo lógico programado redes neurais artificiais fpga vhdl sistemas de informacao

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