Resenha: Algoritmo evolutivo para a estimação da frequência em sistemas elétricos utilizando FPGAS

COURY, Denis V. et al. Algoritmo evolutivo para a estimação da frequência em sistemas elétricos utilizando FPGAS. Controle & Automação, SP, Vol.22, n.5, p. 495-505, set/out, 2011. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-17592011000500005&script=sci_abstract&tlng=pt. Acesso em: 05 fev. 2021.

Resenha: Algoritmo evolutivo para a estimação da frequência em sistemas elétricos utilizando FPGAS

Publicado em 2011, através da Revista Controle & Automação, o artigo científico “Algoritmo evolutivo para a estimação de frequência em sistemas elétricos utilizando FPGAS”, dos autores Denis V. Coury, Alexandre C. B. Delbem, Mário Oleskovicz, Eduardo V. Simões, Daniel Barbosa e Janison R. de Carvalho, demonstra como utilizar Algoritmos Genéticos (AG) em conjunto com Field-Programmable Gate Array (FPGA) no desenvolvimento de um relé de frequência de menor custo, para aprimorar o funcionamento do Sistema Elétrico de Potência (SEP).

A princípio, imaginar os conceitos evolutivos da Biologia assessorando a estimação da frequência no SEP é inusitado. No artigo supracitado, é demonstrado que a implementação dos Algoritmos Genéticos no dispositivo FPGA pode estimar a frequência em tempo real, obtendo resultados rápidos e superiores aos equipamentos atuais utilizados para a mesma função, auxiliando o desempenho da geração, transmissão e distribuição de energia.

Algoritmos Genéticos são modelos computacionais inspirados na teoria da evolução das espécies e na genética, ambas áreas da Biologia. Durante o artigo é apresentado as características dos AGs, no quais funcionam basicamente como cromossomos, que são selecionadas para o cruzamento baseando-se nas melhores soluções de problemas. Após a reprodução, ocorrem mutações para aperfeiçoamento de funcionamento, criando populações cada vez mais eficientes sucessivamente.

Como são necessárias várias variáveis para poder determinar as novas populações utilizando os AGs, é complicado aplicá-los nos sistemas em tempo real, desta forma, é implementado os FPGAs. Para a estimação da frequência de forma eficiente, é recomendável que operações simples e operações lógicas sejam utilizadas, para não comprometer o desempenho do FPGA. Através dos testes, é demonstrada a criação de um relé de frequência baseado em um dispositivo AG/FGPA com respostas rápidas e custo baixo.

Resultados obtidos através de simulações computacionais do dispositivo AG/FGPA em comparação aos relés comerciais na estimação de frequência com alterações nos valores, indicam que a medição realizada pelo dispositivo se encontra dentro da margem de erro aceitável e rapidez de resposta. Simulações realizados com implementação de blocos de cargas, energização de transformador, desconexões inesperadas e falta de fase-terra nos circuitos foram realizados e demonstraram o bom desempenho do dispositivo AG/FGPA, obtendo resultados extremamente semelhantes aos relés comerciais.

Com a expansão do Sistema Elétrico de Potência para atender as necessidades mundiais de oferta de energia, dispositivos novos devem ser sempre bem-recebidos e avaliados, principalmente com menor custo e demonstrando desempenho superior as tecnologias atuais. Portanto, o relé de frequência em conjunto com os