Estratégias de controle de corrente e amortecimento ativo para conversores conectados à rede elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Braga Júnior, Adailton
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
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Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29281
Resumo: This work presents contributions in two topics about the control of grid-tied inverters. The first one deals with active damping in inverters with LCL filter by developing a technique called Hybrid Active Damping. This technique uses the capacitor current feedback and the feedforward action of the point of common coupling voltage in the control structure. By using these two terms, it is possible to increase the damping of the resonant poles. Then, two methods for choosing the gains are shown, where one is based on the position of the dominant pole of the system, and the other, using Particle Swarm Optimization. Besides, the region/limits of estability are defined for damping gains. The second subject is the current control using a super-twisting sliding mode (STSM) controller. First, the controller for the inveter with L filter is developed. Later, it is extended to the inveter with LCL filter using multiloop approach. In this, the STSM is to control the internal current of the inverter while its reference is generated by an external loop. Simulation and experimental results are shown. Both methods showed satisfactory results.
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spelling Estratégias de controle de corrente e amortecimento ativo para conversores conectados à rede elétricaStrategies for current control and active damping for grid-tied convertersAmortecimento ativoControle de correnteSuper-twisting sliding modeControle multimalhasFiltro LCLActive dampingCurrent controlSuper-twisting sliding modeLCL filterCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work presents contributions in two topics about the control of grid-tied inverters. The first one deals with active damping in inverters with LCL filter by developing a technique called Hybrid Active Damping. This technique uses the capacitor current feedback and the feedforward action of the point of common coupling voltage in the control structure. By using these two terms, it is possible to increase the damping of the resonant poles. Then, two methods for choosing the gains are shown, where one is based on the position of the dominant pole of the system, and the other, using Particle Swarm Optimization. Besides, the region/limits of estability are defined for damping gains. The second subject is the current control using a super-twisting sliding mode (STSM) controller. First, the controller for the inveter with L filter is developed. Later, it is extended to the inveter with LCL filter using multiloop approach. In this, the STSM is to control the internal current of the inverter while its reference is generated by an external loop. Simulation and experimental results are shown. Both methods showed satisfactory results.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste trabalho apresenta contribuições em dois assuntos referentes ao controle de inversores conectados a rede elétrica. O primeiro deles trata sobre o amortecimento ativo em inversores com filtro LCL desenvolvendo uma técnica chamada de Amortecimento Ativo Híbrido. Esta técnica utiliza a realimentação da corrente do capacitor e uma ação direta da tensão do ponto de conexão comum na malha de controle. Usando os dois termos é possível aumentar o amortecimento dos polos ressonantes. São mostradas duas técnicas para a escolha desses ganhos, sendo uma baseada no posição do polo mais relevante do sistema e a outra utilizando otimização por enxame de partículas. Além disso, é definida a região/limites de estabilidade dos ganhos do amortecimento. O segundo assunto é o controle de corrente utilizando controlador super-twisting sliding mode (STSM). Primeiro é desenvolvido o controle de corrente para o inversor com filtro L. Depois, é estendido para o inversor com filtro LCL utilizando uma abordagem multimalhas. Nesta abordagem, o STSM é utilizado para controlar a malha interna de corrente do inversor enquanto sua referência e gerada pela malha externa. São mostrados resultados de simulação e experimentais. Ambos os métodos apresentaram resultados satisfatórios.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaVieira, Rodrigo Padilhahttp://lattes.cnpq.br/7274686165301866Massing, Jorge RodrigoGabbi, Thieli SmidtBraga Júnior, Adailton2023-06-01T20:03:15Z2023-06-01T20:03:15Z2023-03-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/29281ark:/26339/001300000tg7wporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-06-01T20:03:15Zoai:repositorio.ufsm.br:1/29281Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-06-01T20:03:15Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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description This work presents contributions in two topics about the control of grid-tied inverters. The first one deals with active damping in inverters with LCL filter by developing a technique called Hybrid Active Damping. This technique uses the capacitor current feedback and the feedforward action of the point of common coupling voltage in the control structure. By using these two terms, it is possible to increase the damping of the resonant poles. Then, two methods for choosing the gains are shown, where one is based on the position of the dominant pole of the system, and the other, using Particle Swarm Optimization. Besides, the region/limits of estability are defined for damping gains. The second subject is the current control using a super-twisting sliding mode (STSM) controller. First, the controller for the inveter with L filter is developed. Later, it is extended to the inveter with LCL filter using multiloop approach. In this, the STSM is to control the internal current of the inverter while its reference is generated by an external loop. Simulation and experimental results are shown. Both methods showed satisfactory results.
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