Simulação de um conversor AC/AC multinível

• Autor(a) principal: Filipe, Luís Paulo da Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.13/2353
• topic: Conversores multinível; Controlo por modo de deslizamento; Modulação por vetores espaciais; Conversão AC/AC; Ligação HVDC; Multilevel converter; Sliding mode control; Space vector modulation; AC/AC conversion; HVDC connection; Engenharia Eletrotécnica - Telecomunicações; .; Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

O desenvolvimento do mercado energético até os dias de hoje implica a utilização de conversores eletrónicos de potência capazes de lidar com valores elevados de tensão e potência, criando a necessidade de ser desenvolvido um novo conceito: a conversão multinível. Neste trabalho realiza-se a simulação de um conversor AC/AC multinível Neutral Point Clamp (NPC) trifásico bidirecional, capaz de controlar tensões com amplitudes e frequências variáveis, sendo viável para diversas aplicações. São estudadas individualmente as componentes retificadora (AC/DC) e inversora (DC/AC) do conversor, assim como a conversão AC/AC costas com costas, sendo realizados diversos testes relevantes a uma ligação entre duas redes distintas que, tendo um valor de tensão fixo, são controladas as amplitudes e a forma de onda das correntes AC. É também estudado um caso de aplicação a uma ligação High Voltage Direct Current (HVDC), onde é introduzido um cabo entre as componentes retificadora e inversora. Considerando todos os testes realizados ao conversor nas diferentes topologias, é possível afirmar que o conversor multinível apresenta um desempenho relevante, sendo capaz de controlar a amplitude e frequência das correntes trifásicas e a amplitude da tensão DC, sempre com erros inferiores a 10% e mantendo o Fator de Potência (FP) quase unitário. Este conversor é suficientemente robusto para suportar variações bruscas nos valores de referência, assim como a aplicação a um sistema bidirecional, onde as grandezas já descritas convergem num tempo máximo de 0,6 s (três ciclos da Rede Elétrica de Energia - REE).