Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNESP |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11449/153628 |
Resumo: | Esta dissertação apresenta a análise, modelagem e controle vetorial de um sistema de geração eólica tendo um gerador de indução duplamente alimentado como máquina primária e equipado com um conversor back-to-back para gerenciamento da potência entregue ou absorvida da rede elétrica, independentemente do tipo de carga instalada, por meio de compensação de reativos e filtragem ativa das correntes da rede. Para atingir este objetivo, a modelagem do sistema, bem como o projeto dos controladores foram desenvolvidos no ambiente de simulação Matlab®/Simulink®, em que o controle do conversor do lado do rotor realiza a regulação do torque e o controle de potência ativa e reativa, enquanto que o controle do conversor do lado da rede tem a função de manter a tensão do link-CC constante e produzir fator de potência unitário, compensando reativos oriundos do sistema de geração eólica e da carga instalada e atuando como um filtro ativo de potência, melhorando o índice de distorção harmônica da corrente da rede. Além disso, controladores proporcionais-ressonantes foram utilizados a fim de mitigar harmônicos gerados pelo conversor atuando no modo retificador. Também foi realizado o controle do ângulo de passo das pás da turbina, com a finalidade de obter a máxima potência para qualquer velocidade do vento. Os resultados obtidos permitiram avaliar o desempenho dos controladores, de modo que o fator de potência foi mantido unitário para variações abruptas de carga. Tem-se compensação harmônica para cargas não-lineares sendo extraída e gerada a máxima potência oriunda do vento. |
id |
UNSP_fe78769e6fe32227d6e442aabf8a2ee2 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.unesp.br:11449/153628 |
network_acronym_str |
UNSP |
network_name_str |
Repositório Institucional da UNESP |
repository_id_str |
2946 |
spelling |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólicaModeling and control of doubly-fed induction generator for the study of wind generation systemGeração de energia eólicaCompensação de reativosFiltro ativo de potênciaGerador de indução duplamente alimentadoConversor back-to-backQualidade de energiaWind power systemReactive compensationActive power filterDoubly fed induction generationBack-to-back converterPower qualityEsta dissertação apresenta a análise, modelagem e controle vetorial de um sistema de geração eólica tendo um gerador de indução duplamente alimentado como máquina primária e equipado com um conversor back-to-back para gerenciamento da potência entregue ou absorvida da rede elétrica, independentemente do tipo de carga instalada, por meio de compensação de reativos e filtragem ativa das correntes da rede. Para atingir este objetivo, a modelagem do sistema, bem como o projeto dos controladores foram desenvolvidos no ambiente de simulação Matlab®/Simulink®, em que o controle do conversor do lado do rotor realiza a regulação do torque e o controle de potência ativa e reativa, enquanto que o controle do conversor do lado da rede tem a função de manter a tensão do link-CC constante e produzir fator de potência unitário, compensando reativos oriundos do sistema de geração eólica e da carga instalada e atuando como um filtro ativo de potência, melhorando o índice de distorção harmônica da corrente da rede. Além disso, controladores proporcionais-ressonantes foram utilizados a fim de mitigar harmônicos gerados pelo conversor atuando no modo retificador. Também foi realizado o controle do ângulo de passo das pás da turbina, com a finalidade de obter a máxima potência para qualquer velocidade do vento. Os resultados obtidos permitiram avaliar o desempenho dos controladores, de modo que o fator de potência foi mantido unitário para variações abruptas de carga. Tem-se compensação harmônica para cargas não-lineares sendo extraída e gerada a máxima potência oriunda do vento.This dissertation presents the analysis, modeling and vector control of a wind power system with a doubly-fed induction generator as a primary machine and equipped whit a back-to-back converter to manage power delivered to or absorbed from the grid, independently of the installed load type, through reactive compensation and active filtering of grid currents. To achieve this goal, the system modelling and the controller design was developed in the Matlab®/Simulink® software, where the rotor-side converter control regulates torque and control active and reactive power. The grid-side converter control has the function of maintaining the DC link voltage constant and produce unit power factor, compensating reactive power from the wind generation system and the installed load and acting as an active power filter, which improves the total harmonic distortion of the grid current. In addition, proportional-resonant controller was used to mitigate harmonics generated by the converter acting in the rectifier mode. The pitch angle controller also was made in order to obtain the maximum power for any wind speed. The results obtained allowed to evaluate the performance of the controllers, so that the power factor was unit for abrupt loads variation, there was harmonic compensation for nonlinear loads and the maximum power from the wind was extracted and generated.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPq: 13.2999/2016-1Universidade Estadual Paulista (Unesp)Serni, Paulo José AmaralAndreoli, André LuizUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Rocha, Marco Aurélio2018-04-19T18:51:03Z2018-04-19T18:51:03Z2018-03-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/15362800090031733004056087P248317899018238490000-0002-9984-9949porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-28T19:13:37Zoai:repositorio.unesp.br:11449/153628Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T20:30:26.859842Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica Modeling and control of doubly-fed induction generator for the study of wind generation system |
title |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica |
spellingShingle |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica Rocha, Marco Aurélio Geração de energia eólica Compensação de reativos Filtro ativo de potência Gerador de indução duplamente alimentado Conversor back-to-back Qualidade de energia Wind power system Reactive compensation Active power filter Doubly fed induction generation Back-to-back converter Power quality |
title_short |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica |
title_full |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica |
title_fullStr |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica |
title_full_unstemmed |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica |
title_sort |
Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica |
author |
Rocha, Marco Aurélio |
author_facet |
Rocha, Marco Aurélio |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Serni, Paulo José Amaral Andreoli, André Luiz Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Rocha, Marco Aurélio |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Geração de energia eólica Compensação de reativos Filtro ativo de potência Gerador de indução duplamente alimentado Conversor back-to-back Qualidade de energia Wind power system Reactive compensation Active power filter Doubly fed induction generation Back-to-back converter Power quality |
topic |
Geração de energia eólica Compensação de reativos Filtro ativo de potência Gerador de indução duplamente alimentado Conversor back-to-back Qualidade de energia Wind power system Reactive compensation Active power filter Doubly fed induction generation Back-to-back converter Power quality |
description |
Esta dissertação apresenta a análise, modelagem e controle vetorial de um sistema de geração eólica tendo um gerador de indução duplamente alimentado como máquina primária e equipado com um conversor back-to-back para gerenciamento da potência entregue ou absorvida da rede elétrica, independentemente do tipo de carga instalada, por meio de compensação de reativos e filtragem ativa das correntes da rede. Para atingir este objetivo, a modelagem do sistema, bem como o projeto dos controladores foram desenvolvidos no ambiente de simulação Matlab®/Simulink®, em que o controle do conversor do lado do rotor realiza a regulação do torque e o controle de potência ativa e reativa, enquanto que o controle do conversor do lado da rede tem a função de manter a tensão do link-CC constante e produzir fator de potência unitário, compensando reativos oriundos do sistema de geração eólica e da carga instalada e atuando como um filtro ativo de potência, melhorando o índice de distorção harmônica da corrente da rede. Além disso, controladores proporcionais-ressonantes foram utilizados a fim de mitigar harmônicos gerados pelo conversor atuando no modo retificador. Também foi realizado o controle do ângulo de passo das pás da turbina, com a finalidade de obter a máxima potência para qualquer velocidade do vento. Os resultados obtidos permitiram avaliar o desempenho dos controladores, de modo que o fator de potência foi mantido unitário para variações abruptas de carga. Tem-se compensação harmônica para cargas não-lineares sendo extraída e gerada a máxima potência oriunda do vento. |
publishDate |
2018 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2018-04-19T18:51:03Z 2018-04-19T18:51:03Z 2018-03-27 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11449/153628 000900317 33004056087P2 4831789901823849 0000-0002-9984-9949 |
url |
http://hdl.handle.net/11449/153628 |
identifier_str_mv |
000900317 33004056087P2 4831789901823849 0000-0002-9984-9949 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UNESP instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP) instacron:UNESP |
instname_str |
Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
instacron_str |
UNESP |
institution |
UNESP |
reponame_str |
Repositório Institucional da UNESP |
collection |
Repositório Institucional da UNESP |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1808129211932606464 |