Propostas de controle de um sistema de geração de energia elétrica a partir de energia eólica com gerador de indução duplamente alimentado com mitigação de correntes harmônicas na rede elétrica geradas por carga não linear  

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Adson Bezerra, 1979-
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632610
Resumo: Orientador: Ernesto Ruppert Filho
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Estas propostas permitem o controle das potências ativa e reativa e realizam a função de filtragem ativa das componentes harmônicas de correntes da rede elétrica. A compensação harmônica é realizada por um algoritmo aplicado ao controle do conversor eletrônico de potência do lado da rede elétrica (CLR) que atua com a função de filtro ativo de harmônicas de corrente elétrica na presença de uma carga trifásica não linear situada no ponto de acoplamento comum. A proposta 1 utiliza o método de compensação SRF (Synchronous Reference Frame) em coordenadas dq, empregando o controlador PI no controle de corrente do CLR. A proposta 2 corresponde ao controle do CLR em coordenadas ??, utilizando o controlador P-multiressonante no controle de corrente do CLR. A proposta 3 aplica a técnica de compensação de correntes hamônicas baseada na teoria p-q, utilizando o controlador PI. As técnicas propostas melhoram a qualidade de energia elétrica, de modo a reduzir a distorção harmônica total da corrente da rede elétrica. O controle do conversor eletrônico do lado do gerador elétrico regula as potências ativa e reativa que são entregues à rede elétrica através do uso do controle vetorial por orientação de fluxo magnético do estator. O sistema foi modelado matematicamente usando ferramentas computacionais para testar a sua viabilidade operacional e, posteriormente, foi implementada uma plataforma experimental para validação das análises realizadas. O sistema também foi analisado teoricamente para a potência de 1,5 MW. Umas das originalidades do sistema proposto é a análise do comportamento da filtragem harmônica para vários pontos de operação do sistema GIDA / Filtro ativo de potência (FAP). Uma metodologia para avaliar a estabilidade do sistema GIDA/FAP foi descrita a partir da estabilidade do controle de tensão do barramento CC do CLR. A análise de estabilidade das três propostas de sistema GIDA/FAP demonstrou que estas funcionam e permanecem estáveis. Os resultados de simulações e experimentais confirmaram a viabilidade técnica bem como o desempenho dos métodos propostos para o sistema GIDA com função de filtragem de correntes harmônicas produzida na rede elétricaAbstract: This work describes three proposals for a wind power generation system using the doubly fed induction generator (DFIG) connected to the electric power system, which allows powers control and performs the active filtering function of the current harmonic of electric grid. The harmonic compensation is performed by an algorithm applied to the grid side converter control that acts with the active power filter (APF) function of electric current harmonics in the presence of a non-linear three-phase load at the point of common coupling. These techniques ensure the improvement of power quality, in order to reduce total harmonic distortion of the electric current sent to the electric grid. Proposal 1 uses the Synchronous Reference Frame (SRF) compensation method in dq coordinates, using the PI controller in current control of grid side converter (GSC). Proposal 2 corresponds to the GSC control in ?? coordinates, using the P-multiresonant controller in the current control of the GSC. Proposal 3 applies the hamonic currents compensation technique based on the p-q theory, using the PI controller. The machine side converter control regulates the powers that are delivered to the electric grid by using the stator flux oriented control. The studied system was mathematically modeled using computational tools to test its operational viability and, later, an experimental platform was implemented to validate the performed analyzes. The system was also analyzed for the power of 1,5 MW. One of the originalities of the proposed system is the analysis of the behavior of the harmonic filtering for several operating points of the DFIG / APF system. The application of the precise model of the DC link voltage dynamics, allowing verifying the stability of the system control for each DFIG / APF operating point. The stability analysis of the three proposals DFIG / APF system has shown that runs and remain stable. Simulation and experimental results confirm the technical feasibility and efficacy of the proposed methods for the DFIG system with filtering function of harmonic currents generated in the electric gridDoutoradoEnergia ElétricaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Ruppert Filho, Ernesto, 1948-Monteiro, Jose Roberto Boffino de AlmeidaGonçalves, Flávio Alessandro SerrãoGiesbrecht, MateusFerreira, Elnatan ChagasUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMoreira, Adson Bezerra, 1979-20172017-12-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (156 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632610MOREIRA, Adson Bezerra. Propostas de controle de um sistema de geração de energia elétrica a partir de energia eólica com gerador de indução duplamente alimentado com mitigação de correntes harmônicas na rede elétrica geradas por carga não linear   . 2017. 1 recurso online (156 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1632610. 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