Estudo comparativo de duas técnicas de acionamento do gerador de relutância variável para sistemas de geração eólica conectados com a rede elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Thiago de Almada, 1993-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/2913
Resumo: Orientador: Tárcio André dos Santos Barros
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O objetivo principal deste trabalho é realizar um estudo comparativo entre duas estratégias de acionamento da máquina, utilizando como fonte um gerador de relutância variável acionado por um conversor meia ponte assimétrica (AHB) e um conversor VSC, que é responsável por enviar a energia gerada para a rede elétrica. Na primeira estratégia de controle avaliada, o controle do fluxo de potência é realizado pelo GRV enquanto o VSC é responsável pela manutenção da tensão no barramento CC. Na segunda, as funções se invertem. Para cada estratégia são propostas duas formas de acionamento, sendo uma para funcionamento em altas velocidades de operação do gerador, e outra para baixas velocidades. Isso é realizado a fim de se obter uma ampla faixa de velocidade de operação do sistema, para que assim seja possível extrair a maior quantidade possível da energia fornecida pelo vento. São realizadas simulações dinâmicas para a verificação dos sistemas. Por fim, é feita uma análise dinâmica do tempo de acomodação e \textit{overshoot} para os controles de potência e tensão no barramento, e também uma verificação da distorção harmônica total (DHT) da corrente enviada para a rede elétrica com o objetivo de avaliar a qualidade da energia enviada pelas duas estratégias estudadas e, para as duas formas de acionamento realizadas, para fins de comparação de desempenho dos sistemas estudados. Os resultados das simulações confirmam que é possível realizar a regulação da tensão no barramento CC e promover fluxo de potência através das duas estratégias. A dinâmica de controle do fluxo de potência da segunda estratégia adotada mostrou-se mais rápida para operações em altas velocidades. Enquanto que a primeira estratégia apresentou-se mais robusta quanto à variações de velocidades de operação. A DHT das duas estratégias não apresentou diferença significativa. No pior caso, ficou em uma ordem inferior à 1\%. Comprovando assim que, o tempo de resposta pode diferir conforme a estratégia utilizada, porém a qualidade da energia entregue não demonstra diferenças consideráveisAbstract: This dissertation presents a study about the switched reluctance machine (SRM) acting as a generator in grid connected wind generation system through a voltage source converter (VSC). The main goal of this work is to realize a comparative study between two drives strategies, using as source a switched reluctance generator driven by an asymmetric half bridge converter (AHB) and a VSC converter, which is responsible for sending the generated energy to the electrical grid. In the first evaluated strategy, power flow control is performed by the SRG while the VSC is responsible for maintaining the voltage on the DC bus. In the second, the functions are reversed. For each strategy, two forms of drives are proposed, being one for operation at high operating speeds of the generator, and for low speeds. This is done in order to obtain a wide speed range of operation of the system, so that it is possible to extract the largest amount possible from the energy supplied by the wind. Dynamic simulations are performed for the verification of the systems. Finally, a dynamic analysis of the accommodation time and overshoot for the power and voltage controls on the bus is performed, as well as a verification of the total harmonic distortion (THD) controls of the current sent to the electric grid in order to evaluate the power quality sent by the two strategies studied and, for the two forms of drives performed, for the purpose of comparing the performance of the studied systems. The results of the simulations confirm that it is possible to perform the regulation of the voltage on the DC bus and promote power flow through the two strategies. The dynamics of the power flow control the second adopted strategy proved to be faster for operations at high speeds. While the first strategy was more robust in terms of operating speed variations. The DHT of the two strategies do not showed significant difference. In the worst case, it was in an order of less than 1\%. Proving that the response time may differ according to the strategy used, but the quality of the energy delivered does not show considerable differencesMestradoMecatrônicaMestre em Engenharia MecânicaCAPES001[s.n.]Barros, Tárcio André dos Santos, 1987-Moreira, Adson BezerraBacurau, Rodrigo MoreiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLopes, Thiago de Almada, 1993-20212021-08-12T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (89 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/2913LOPES, Thiago de Almada. Estudo comparativo de duas técnicas de acionamento do gerador de relutância variável para sistemas de geração eólica conectados com a rede elétrica. 2021. 1 recurso online (89 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/2913. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1236528Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-02-23T12:04:29Zoai::1236528Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-02-23T12:04:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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