Desenvolvimento E Implementação De Um Aparelho Medidor De Flicker Por Medição Direta Da Variação Luminosa

Authors

  • Guilherme P. Colnago Universidade Federal de Sergipe - Departamento de Engenharia Elétrica
  • José Rubens Macedo Jr. Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Elétrica
  • José Luiz F. Vieira Universidade Federal do Espírito Santo - Departamento de Engenharia Elétrica

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2013.4.12351244

Keywords:

Flicker, Flickermeter, Flutuação de Tensão, Variação do Fluxo Luminoso

Abstract

Este artigo apresenta o desenvolvimento de um novo medidor de flicker baseado na análise direta da variação instantânea do fluxo luminoso. A proposta do medidor é baseada no Flickermeter IEC modificado, o que permite medir o flicker produzido por flutuação de tensão em lâmpadas de tecnologias distintas. Isso o torna uma alternativa ao Flickermeter convencional, que não apresenta resultados válidos para ambientes iluminados com lâmpadas não- incandescentes. Um protótipo do equipamento foi desenvolvido e os resultados obtidos são apresentados e analisados.

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Author Biographies

Guilherme P. Colnago, Universidade Federal de Sergipe - Departamento de Engenharia Elétrica

é graduado (2005) e mestre (2010) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Espírito Santo. É doutorando na mesma universidade e professor na Universidade Federal de Sergipe. Suas áreas de interesse são: sistemas embarcados, processamento de sinais, qualidade da energia elétrica e flicker.

José Rubens Macedo Jr., Universidade Federal de Uberlândia - Faculdade de Engenharia Elétrica

é graduado (1997) e mestre (2002) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia e Doutor em Engenharia Elétrica (2009) pela Universidade Federal do Espírito Santo. Trabalhou no setor elétrico (1998-2010) e é professor na Universidade Federal de Uberlândia. Suas áreas de interesse são: inter-harmônicas, análise harmônica em redes elétricas, compensação reativa, projeto e implantação de filtros harmônicos passivos sintonizados e análise de cintilação luminosa. Dr. Macedo foi coordenador do grupo de trabalho sobre QEE da ABRADEE (2003-2005), é membro do grupo de trabalho de QEE do ONS desde 2002, foi Diretor-Presidente da SBQEE (2011- 2013) e é revisor do IEEE Transactions on Power Delivery.

José Luiz F. Vieira, Universidade Federal do Espírito Santo - Departamento de Engenharia Elétrica

é graduado (1981) pela Universidade Federal do Espírito Santo, mestre (1986) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e doutor (1993) pela Universidade Federal de Santa Catarina. Atualmente é professor titular da Universidade Federal do Espírito Santo. Suas áreas de interesse são: conversores com comutação não dissipativa, conversores CC-CC, reatores eletrônicos, correção de fator de potência e controle microprocessado. Dr. Vieira é atualmente revisor dos seguintes periódicos: IEEE Transactions on Industrial Electronics, IEEE Transactions on Power Electronics, Eletrônica de Potência, Controle & Automação, EPE Journal e International Journal of Circuit Theory and Applications.

References

Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional - Módulo 8, Norma ANEEL, Revisão 4, 2012.

Recommended Practice for Measurement and Limits of Voltage Fluctuations and Associated Light Flicker on AC Power Systems, IEEE Standard 1453-2011, 2011. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2005.95938 DOI: https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2005.95938

Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications, IEC Standard 61000-4-15,ed. 2, 2010.

G. P. Colnago, J. R. Macedo Jr., J. L. F. Vieira, "Análise dos Efeitos da Flutuação de Tensão sobre Lâmpadas por Medição Luminosa Direta", in X Conf. Brasileira sobre Qualidade da Energia Elétrica, 2013.

J. R. Macedo Jr., D. S. L. Simonetti, "Análise de desempenho do flickermeter na presença de componentes inter-harmônicas", Controle & Automação, vol. 23, pp. 508-519, Jul./Ago. 2012. https://doi.org/10.1590/S0103-17592012000400010 DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-17592012000400010

J. Slezingr, J. Drapela, "An alternative flickermeter evaluating high-frequency interharmonic voltages", in IEEE Int. Workshop on Applied Measurements for Power Systems, pp. 1-6, 2012. https://doi.org/10.1109/AMPS.2012.6344009 DOI: https://doi.org/10.1109/AMPS.2012.6344009

M. Piekarz et al., "Comparative Tests of Flickermeters", in 10th Int. Conf. on Harmonics and Quality of Power, vol. 1, p. 220-227, Rio de Janeiro, 2002. https://doi.org/10.1109/ICHQP.2002.1221436 DOI: https://doi.org/10.1109/ICHQP.2002.1221436

J. Ruiz et al., "Analysis of sensitivity to the main parameters involved in the digital implementation of the UIE flickermeter", in 10th Mediterranean Electro-technical Conf., vol. 2, pp. 823-826, 2000. https://doi.org/10.1109/MELCON.2000.880060 DOI: https://doi.org/10.1109/MELCON.2000.880060

W. Mombauer, "Flicker caused by phase jumps", European Trans. Electrical Power, n. 16, pp. 545-567, Jun. 2006. https://doi.org/10.1002/etep.103 DOI: https://doi.org/10.1002/etep.103

G. P. Colnago et al., "Real time power quality monitoring system according to new Brazilian regulation policies", in 14th Int. Conf. on Harmonics and Quality of Power, pp. 1-8, 2010. https://doi.org/10.1109/ICHQP.2010.5625313 DOI: https://doi.org/10.1109/ICHQP.2010.5625313

Comissão Europeia. (2012, Dez. 16), Lâmpadas Economizadoras. Comissão Europeia - Energia.[Online]. Disponível: http://ec.europa.eu/energy/lumen/index_pt.htm.

Portal do Planalto. (2012, Dez. 16). Lâmpadas incandescentes sem nível de eficiência serão retiradas do Mercado. Portal do Planalto - Imprensa. Disponível: http://www2.planalto.gov.br/imprensa/noticias-de-govern o/lampadas-incandescentes-sem-niveis-minimos-de-efici encia-comecam-a-ser-retiradas-do-mercado-gradativamen te.

G. C. Montari, L. Peretto, "A model for fluorescent lamp flicker in the presence of voltage distortion", in 8th Int. Conf. on Harmonics and Quality of Power, vol. 2, pp. 1206-1210, 1998. https://doi.org/10.1109/ICHQP.1998.760211 DOI: https://doi.org/10.1109/ICHQP.1998.760211

D. Gallo, R. Langella, A. Testa, "Toward a new flickermeter based on voltage spectral analysis", in IEEE Int. Symp. on Industrial Electronics, vol. 2, pp. 573-578, 2002. https://doi.org/10.1109/ISIE.2002.1026353 DOI: https://doi.org/10.1109/ISIE.2002.1026353

C. Rong et al., "New flicker weighting curves for different lamp types based on the lamp light spectrum", in 13th Int. Conf. on Harmonics and Quality of Power, pp. 1-6, 2008. https://doi.org/10.1109/ICHQP.2008.4668844 DOI: https://doi.org/10.1109/ICHQP.2008.4668844

A. Emanuel, L. Peretto, "A simple lamp-eye-brain model for flicker observations", IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 19, n. 3, pp. 1308-1313, 2004. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2004.829930 DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2004.829930

M. Szlosek, B. Swiatek, Z. Hanzelka, "Application of neural networks to voltage fluctuations measurement - neural networks Flickermeter", in Int. School on Nonsinusoidal Currents and Compensation, Cracow, pp. 1-5, 2008. https://doi.org/10.1109/ISNCC.2008.4627515 DOI: https://doi.org/10.1109/ISNCC.2008.4627515

L. Peretto et al., "A Measurement System for the Analysis of the Response of the Human Eye to the Light Flicker", IEEE Trans. on Instrumentation and Measurement, vol. 56, n. 4, pp.1384-1390, 2007. https://doi.org/10.1109/TIM.2007.899855 DOI: https://doi.org/10.1109/TIM.2007.899855

D. Gallo, C. Landi, N. Pasquino, "An Instrument for the Objective Measurement of Light Flicker", in IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conf., vol. 3, pp. 1942-1947, 2005. https://doi.org/10.1109/IMTC.2005.1604510 DOI: https://doi.org/10.1109/IMTC.2005.1604510

I. Azcarate, et al., "Type testing of a highly accurate illuminance flickermeter", in IEEE 15th Int. Conf. on Harmonics and Quality of Power, pp. 897-903, 2012. https://doi.org/10.1109/ICHQP.2012.6381243 DOI: https://doi.org/10.1109/ICHQP.2012.6381243

J. Drapela, J. Slezingr, "Design and utilization of a light Flickermeter". inIEEE Int. Workshop on Applied Measurements for Power Systems, pp. 1-6, 2012. https://doi.org/10.1109/AMPS.2012.6344007 DOI: https://doi.org/10.1109/AMPS.2012.6344007

J. R. Macedo Jr., D. S. L. Simonetti, "As inter-harmônicas e o fenômeno da cintilação luminosa", in VIII Conf. Brasileira sobre Qualidade da Energia Elétrica, Blumenau, 2009.

J. R. Macedo Jr. et al., "Modelagem, construção e análise de desempenho do flickermeter IEC," Controle & Automação, vol. 22, pp. 118-133, Mar/Abr. 2011. https://doi.org/10.1590/S0103-17592011000200002 DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-17592011000200002

L. Peretto, A. Emanuel, "A Theoretical Study of the Incandescent Filament Lamp Performance under Voltage Flicker", IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 12, n. 1, pp. 279-288, January 1997. https://doi.org/10.1109/61.568251 DOI: https://doi.org/10.1109/61.568251

A. Emanuel, L. Peretto, "The Response of Fluorescent Lamp with Magnetic Ballast to Voltage Distortion", IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 12, n. 1, pp. 289-295, 1997. https://doi.org/10.1109/61.568252 DOI: https://doi.org/10.1109/61.568252

S. M. Halpin et al., "Voltage and Lamp Flicker Issues: Should the IEEE Adopt the IEC Apprach?", IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 18, no. 3, 2003. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2003.814261 DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2003.814261

The Basis of Physical Photometry, CIE Standard 18.2-1983, Photocopy edition, 1996.

OSRAM (2012, Ago. 18). The new class of light. Disponível: www.osram.com/ledlamps.

D. G. Fink, H. W. Beaty, Standard Handbook for Electrical Engineers, sec. 26, 15th ed. McGraw-Hill Professional, 2006.

J. Mitchell et al., MPEG Video Compression Standard. Chapman & Hall, 1996. https://doi.org/10.1007/b115884 DOI: https://doi.org/10.1007/b115884

S. Deutsch, A. Deutsch, "The Eye as Transducer", in Understanding the Nervous System - An Engineering Perspective. IEEE Press. New York, 1996. [32] M. Ponce et al., "A Novel High-Power-Factor Single-Switched Electronic Ballast For Compact Fluorescent Lamps", Eletrônica de Potência, vol. 9, n. 1, pp. 63-70, Jun. 2004. https://doi.org/10.18618/REP.2004.1.063070 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2004.1.063070

Chang, Y. N., Hung, C. C., "Electronic Ballast with Constant Instantaneous Power Output for Fluorescent Lamps without Light Fluctuation", in Power Conversion Conf., Nagoya, pp. 721-726, 2007. https://doi.org/10.1109/PCCON.2007.373046 DOI: https://doi.org/10.1109/PCCON.2007.373046

S. Y. Hui, Y. X. Qin, "A General Photo-Electro-Thermal Theory for Light Emitting Diode (LED) Systems", IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 24, n. 8, 1967-1976, Aug. 2009. https://doi.org/10.1109/TPEL.2009.2018100 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2009.2018100

C. K. Lee, S. Li, S. Y. Hui, "A Design Methodology for Smart LED Lighting Systems Powered By Weakly Regulated Renewable Power Grids", IEEE Trans. on Smart Grids, vol. 2, n. 3, pp. 548-554, Sep. 2011. https://doi.org/10.1109/TSG.2011.2159631 DOI: https://doi.org/10.1109/TSG.2011.2159631

P. S. Almeida, G. M. Soares, H. A. C. Braga, "Storage Capacitance Minimization in LED Drivers Based on Photometrical Constraints and Converter Integration", Eletrônica de Potência, vol. 18, n. 2, 962-971, Mar./Mai. 2013. https://doi.org/10.18618/REP.2013.2.962971 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2013.2.962971

S. Wang et al., "A Flicker-free Electrolytic Capacitor-les AC-DC LED Driver", IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 27, n. 11, pp. 4540-4548, 2012. https://doi.org/10.1109/TPEL.2011.2180026 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2011.2180026

Published

2013-11-30

How to Cite

[1]
G. P. Colnago, J. R. Macedo Jr., and J. L. F. Vieira, “Desenvolvimento E Implementação De Um Aparelho Medidor De Flicker Por Medição Direta Da Variação Luminosa”, Eletrônica de Potência, vol. 18, no. 4, pp. 1235–1244, Nov. 2013.

Issue

Section

Original Papers