Comparison of control strategies for squirrel-cage induction generator-based wind energy conversion systems

• Autor(a) principal: Azevedo, Ismael Alves de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/33303
• topic: Controle direto de torque; Controle de escorregamento de fluxo; Controle orientado pelo campo; Energia eólica; Gerador de indução em gaiola de esquilo

O gerador de indução em gaiola de esquilo será uma alternativa robusta e de baixo custo para sistemas de conversão de energia eólica com velocidade variável. Para este tipo de gerador, o controle direto de torque, o controle orientado pelo campo estatórico, o controle orientado pelo campo rotórico, o controle de escorregamento do fluxo estatórico e o controle de escorregamento do fluxo rotórico podem ser utilizados para o rastreamento de ponto de máxima potência. O controle de escorregamento do fluxo estatórico e o controle direto de torque possuem esquemas simples com respostas dinâmicas rápidas, já que não possuem controladores internos de corrente. Entretanto, o controle de escorregamento do fluxo estatórico apresenta alta corrente de partida e baixa qualidade na resposta dinâmica e o controle direto de torque apresenta grande ripple no torque e baixa performance em baixas velocidades. Por outro lado, o controle de escorregamento do fluxo rotórico, o controle orientado pelo campo estatórico e o controle orientado pelo campo rotórico possuem rápida resposta dinâmica, baixa corrente de partida e baixo erro no rastreamento de ponto de máxima potência, mas possuem controladores de corrente e oferecem uma maior complexidade no projeto de controle. O objetivo deste trabalho é definir a estratégia de controle mais adequada entre o controle direto de torque, o controle orientado pelo campo estatórico, o controle orientado pelo campo rotórico, o controle de escorregamento do fluxo estatórico e o controle de escorregamento do fluxo rotórico mediante a avaliação dos seguintes índices de desempenho simultaneamente: rastreamento de ponto de máxima potência, distorção harmônica total, corrente de partida e resposta dinâmica. São realizadas simulações a fim de analisar o desempenho das estratégias de controle. Neste trabalho, testes foram realizados com as cinco estratégias de controle e o controle orientado pelo campo rotórico apresentou melhor rastreamento de ponto de máxima potência, distorção harmônica total e resposta dinâmica, apesar de não apresentar melhor corrente de partida. Testes de curto-circuito trifásico e rejeição de carga também são realizados e os resultados obtidos sugerem que o controle do lado da máquina não é afetado significativamente.