RESUMO
O monitoramento contínuo da qualidade da energia elétrica (QEE)
é essencial para fornecedores e consumidores de energia elétrica.
Dentre as métricas avaliadas, as distorções harmônicas são distúrbios
em frequência indesejados nos sistemas elétricos e, por isso,
são importantes parâmetros de QEE. O cálculo da Transformada Rápida
de Fourier (FFT) é uma das maneiras de estimar as harmônicas
e pode exigir um hardware relativamente sofisticado quando implementado
em tempo real e com número de pontos relativamente
alto. Buscando equipamentos de relativo baixo custo, este artigo
apresenta estratégias de processamento de sinais e de implementação
do cálculo de uma FFT de 1600 pontos para estimativa das
distorções harmônicas. O algoritmo desenvolvido foi embarcado em
um equipamento para monitorar sistemas de alimentação elétrica
de corrente alternada trifásicos, que deve ser de classe S e atender
às normas IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4-30. Serão mostradas, em
diferentes implementações, quais foram as otimizações realizadas
em software e hardware para a realização do cálculo desta FFT,
utilizando um microcontrolador ARM Cortex-M7. Foram avaliados
as quantidades de memória flash e RAM requeridas, o número
de operações complexas realizadas e o tempo necessário para a
execução da transformada, levando em consideração a utilização
ou não das memórias cache e da TCM (Memória Altamente Acoplada)
presentes no microcontrolador empregado no projeto. Os
resultados mostraram uma diminuição significativa do custo computacional,
especialmente quando se utilizou as memórias cache e
implementou-se a FFT com decimação no tempo.