Capacidade de aerogeradores baseados em DFIG de proporcionar serviços ancilares usando conversores de dois e três braços

• Autor(a) principal: Morais, Ernande Eugenio Campelo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
• Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/55134
• topic: DFIG; Energia eólica; Serviços ancilares; Harmônicos; Conversor de dois braços

Tendo em vista os desafios e soluções quanto às questões tecnológicas e políticas de gestão ener-gética que permeiam os avanços no campo da geração eolioelétrica, bem como a sua crescente participação na matriz energética nacional e mundial, este trabalho visa avaliar a viabilidade técnica de conversores estáticos trifásicos de potência em sistemas elétricos à três fios com apenas dois ramos chaveados. Tais conversores, com quantidade reduzida de chaves, são integrados como Grid Side Converter (GSC) à estrutura back-to-back empregada em aerogeradores baseados em Doubly Fed Induction Generator (DFIG), enquanto o Rotor Side Converter (RSC) é implementado com topologia convencional com três braços chaveados. Neste sentido, é proposto, nesta pesquisa, ampliar as funcionalidades do GSC, permitindo-o prover serviços ancilares para o condicionamento de potência, além de regular o nível de tensão CC do barramento do back-to-back, mantendo um fator de potência unitário em seus terminais. Além disso, uma comparação operacional do GSC, com topologia proposta de dois braços e com topologia convencional de três braços, é feita através de resultados de simulação (utilizando o software PSCAD/EMTDC) e experimentais (com o uso da plataforma DS1103 PPC Controller Board programado via software MATLAB/Simulink). Através dos resultados de comparação, tanto de simulação quanto experimentais, verificou-se que o uso de conversores com chaves reduzidas permitiu a operação regular do DFIG bem como do conversor back-to-back, além de conseguir proporcionar satisfatoriamente os serviços ancilares propostos. Mesmo que o desempenho, se comparado aos conversores de três braços, não tenha sido ótimo, a relação custo-benefício torna a opção de conversores com chaves reduzidas relevante para a aplicabilidade prática em turbinas eólicas baseadas em DFIG.