Ensaio de controladores de alto desempenho para sistemas UPS : interface de acionamento de cargas lineares e não lineares por computador

• Autor(a) principal: Mossmann, Bruno Henz
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/141118
• topic: Engenharia elétrica; Uninterruptible power supply; Resonant controller; Repetitive controller; Resonant-repetitive controller (Parallel); Renewable energy sources; Energy storage

Este trabalho aborda os requisitos de desempenho de fontes ininterruptas de energia (do inglês Uninterruptible Power Supply - UPS) de acordo com normas e padrões internacionais como o CSA 813.1 e a norma IEC 62040. O projeto busca analisar as características de regime permanente e resposta transitória de controladores de alto desempenho projetados para sistemas UPS e concluir se estes controladores cumprem os requisitos estabelecidos nas normas aplicáveis. Um protótipo de UPS com potência nominal de 3,5 kVA é submetido aos testes previstos nas normas para avaliar o desempenho do sistema de controle de saída do inversor. Inicialmente, projeta-se um sistema de cargas lineares e não lineares acionável por computador que permite realizar adequadamente os ensaios previstos nas referidas normas. As cargas são dimensionadas conforme as especificações e acionadas através do sistema implementado utilizando a interface de prototipação para sistemas de controle dSpace DS1104. Para possibilitar uma análise mais detalhada dos resultados, os controladores ressonante e repetitivo, assim como sua atuação em paralelo, são estudados e descritos previamente a serem submetidos aos testes. São realizadas simulações computacionais do sistema, através do software MATLAB/Simulink e da aplicação PSIM, para possibilitar a comparação dos resultados. Por fim, o protótipo operando com o controlador ressonante é submetido aos testes para caracterização da sua resposta em regime permanente, operando a vazio e com carga plena, para análise da regulação de tensão e frequência, distorção harmônica total e razão das componentes harmônicas em relação à componente fundamental. As características da resposta dinâmica do controlador ressonante são verificadas a partir da inserção de degraus de carga linear e não linear para determinar se a resposta satisfaz os critérios estabelecidos nas normas. O sistema proposto para o acionamento das cargas mostra-se funcional, atendendo aos requisitos e proporcionando praticidade e segurança durante os ensaios. O controlador ensaiado recebe a classificação de acordo com a norma IEC 62040-3.