Ajuste de controladores para UPS pelo método VRFT

• Autor(a) principal: Corleta, André von Eye
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/135014
• topic: Engenharia elétrica; Virtual reference feedback tuning; Sinusoidal reference; UPS; Data-based control methods; Current proportional gain

Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de se desenvolver uma metodologia para aplicação do método virtual reference feedback tuning, ou VRFT, em sistemas ininterruptos de energia, também conhecidos como uninterruptible power supplies. Estes são equipamentos com a finalidade de fornecer à cargas críticas energia ininterrupta, mesmo em casos de falha da rede elétrica. A UPS utilizada no trabalho é do tipo online de dupla conversão, ou seja, fornece à carga energia controlada todo o tempo. O VRFT é um método baseado em dados, ou seja, utilizado quando não há modelo matemático da planta disponível. Por ser um método direto, nas aplicações originais do VRFT é necessária a realização de apenas um ensaio em malha aberta para determinação do controlador a ser utilizado. Todavia, o comportamento dinâmico do sistema pode ser melhorado com a utilização de uma realimentação de um sinal de corrente do filtro presente na saída da UPS. Sendo assim, são utilizadas duas malhas de realimentação, uma de tensão e outra de corrente. A utilização deste formato de controlador em trabalhos anteriores, como (SCHILDT, 2014), implicou realização de mais de um teste em malha aberta, sendo o controlador do laço de corrente determinado de forma empírica. Neste trabalho, foi aplicada formulação matemática para determinação deste ganho com a realização de um teste em malha aberta e outro teste para determinação do controlador no laço de realimentação de tensão, totalizando dois testes. Outros requisitos para a aplicação do método VRFT são a determinação de um modelo de referência desejado e a classe do controlador a ser utilizado. Neste trabalho, o modelo de referência escolhido foi flexível, dando ao usuário a possibilidade de alocação de polos. Desta forma, foi possível determinar a eficácia do método, além de se comprovar que o ganho de corrente aumentou a liberdade de escolha do modelo. Ainda, a escolha de controlador com diferente número de polos possibilitou a verificação do funcionamento do método, de forma que aumentando-se os graus de liberdade, obteve-se menor custo de seguimento de referência. Por fim, foram realizados testes de inserção e retirada de carga linear, onde se comprovou funcionamento do sistema em relação às normas internacionais vigentes, onde percebeu-se que a tensão RMS de saída não variou mais que 2% do valor nominal. O trabalho não considerou a utilização de cargas não-lineares em sua concepção. As principais contribuições a serem feitas são a inserção de modos no controlador para a rejeição de harmônicas, além da diminuição de dois para apenas um teste em malha aberta que sirva para determinação de todos os parâmetros dos controladores.