Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Wilson Komatsu
Data de Publicação: 1999
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://doi.org/10.11606/T.3.1999.tde-15062022-081813
Resumo: Conversores do tipo de corrente têm como principal aplicação sistemas de transmissão em corrente contínua e alta tensão (CCAT). Atualmente são usados os conversores comutados pela linha, em modo de retificador e de inversor. Como a comutação pela linha necessita de potência reativa, tais inversores são inviáveis para alimentar redes sem geração local (localidades isoladas) ou mesmo sistemas com baixa potência de curto-circuito. Assim há necessidade de conversores com capacidade de desligamento independente de suas chaves. Isto pode ser obtido por: -comutação forçada de suas chaves, quando se empregam tiristores convencionais; - auto-comutação, quando se usam chaves eletrônicas totalmente controláveis com GTOs, IGBTs etc. Tais conversores têm aplicações em derivações (\"taps\") de linhas CCAT e conversores para armazenamento de energia em bobinas supercondutoras, que têm característica de fonte de corrente. É feita uma revisão de conversores comutados pela linha para se padronizar a notação e ressaltar suas limitações. Uma descrição de alternativas para derivações em sistemas CCAT é realizada, sendo neste trabalho adotada a solução com conversores auto-comutados em derivação série. São analisados dois tipos de controladores para tais conversores, o controlador \"deadbeat\" e o controlador vetorial, sendo seus desempenhos avaliados através de um programa de simulação digital. As soluções apresentadas têm como limitantes a frequência de chaveamento (centenas de Hz) e aondulação de tensão do lado de corrente alternada (CA). A primeira limitante tem caráter tecnológico, com solução satisfatória a médio prazo. A segunda limitante, bem como a primeira, tem solução com configurações de multi-conversores, cujas análises e simulações são apresentadas neste trabalho.
id USP_a96a196a40fc4c06db9c8eed20f6b072
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-15062022-081813
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão. Line commutated converters applied to tap derivations in high voltage direct current systems. 1999-02-08Walter KaiserLourenço Matakas JuniorAzauri Albano de Oliveira JuniorLineu Belico dos ReisEdson WatanabeWilson KomatsuUniversidade de São PauloEngenharia ElétricaUSPBR Conversores elétricos High voltage direct current transmission Power electronics Conversores do tipo de corrente têm como principal aplicação sistemas de transmissão em corrente contínua e alta tensão (CCAT). Atualmente são usados os conversores comutados pela linha, em modo de retificador e de inversor. Como a comutação pela linha necessita de potência reativa, tais inversores são inviáveis para alimentar redes sem geração local (localidades isoladas) ou mesmo sistemas com baixa potência de curto-circuito. Assim há necessidade de conversores com capacidade de desligamento independente de suas chaves. Isto pode ser obtido por: -comutação forçada de suas chaves, quando se empregam tiristores convencionais; - auto-comutação, quando se usam chaves eletrônicas totalmente controláveis com GTOs, IGBTs etc. Tais conversores têm aplicações em derivações (\"taps\") de linhas CCAT e conversores para armazenamento de energia em bobinas supercondutoras, que têm característica de fonte de corrente. É feita uma revisão de conversores comutados pela linha para se padronizar a notação e ressaltar suas limitações. Uma descrição de alternativas para derivações em sistemas CCAT é realizada, sendo neste trabalho adotada a solução com conversores auto-comutados em derivação série. São analisados dois tipos de controladores para tais conversores, o controlador \"deadbeat\" e o controlador vetorial, sendo seus desempenhos avaliados através de um programa de simulação digital. As soluções apresentadas têm como limitantes a frequência de chaveamento (centenas de Hz) e aondulação de tensão do lado de corrente alternada (CA). A primeira limitante tem caráter tecnológico, com solução satisfatória a médio prazo. A segunda limitante, bem como a primeira, tem solução com configurações de multi-conversores, cujas análises e simulações são apresentadas neste trabalho. Current-source converters are mainly applied in high voltage direct current (HVDC) transmission systems. Line commutated converters are adopted, in rectifier and inverter modes. As line commutation needs reactive power, such converters are unfeasible for feeding isolated loads (with no local generation), as well as systems with low short-circuit power. Converters with independent switching control are needed. It can be obtained by using: - forced-commutation schemes for converters with conventional thyristors; - converters with self-commutated electronic switches (GTOs, IGBTs etc.). Typical uses for these converters could be HVDC line taps and superconduting inductors for energy storage, both with current source characteristics. A revision of line commutated converters is done, in order to standardize the notations, as well as to show such converters limitations. A survey on alternatives for HVDC systems taps is done, and the self-commutated converter with series tap is adopted for analysis in this work. Two types of controllers for this converter are analyzed, the dead-beat controller and the vector controller. System performance for both controllers is measured by a digital simulation software. The solutions presented here are limited by the switching (hundreds of Hz) and voltage ripple at the alternating current (AC) side. The first limitation has technological characteristic, with satisfactoring solution at mid term. The second limitation, as well as the first, has solution employing multiconverter configurations, for which analysis and simulation are presented in this work. https://doi.org/10.11606/T.3.1999.tde-15062022-081813info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T19:01:49Zoai:teses.usp.br:tde-15062022-081813Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-12-22T12:42:21.695973Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Line commutated converters applied to tap derivations in high voltage direct current systems.
title Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
spellingShingle Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
Wilson Komatsu
title_short Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
title_full Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
title_fullStr Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
title_full_unstemmed Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
title_sort Conversores auto-comutados aplicados em derivações de sistemas de transmissão de corrente contínua e alta tensão.
author Wilson Komatsu
author_facet Wilson Komatsu
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Walter Kaiser
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Lourenço Matakas Junior
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Azauri Albano de Oliveira Junior
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Lineu Belico dos Reis
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Edson Watanabe
dc.contributor.author.fl_str_mv Wilson Komatsu
contributor_str_mv Walter Kaiser
Lourenço Matakas Junior
Azauri Albano de Oliveira Junior
Lineu Belico dos Reis
Edson Watanabe
description Conversores do tipo de corrente têm como principal aplicação sistemas de transmissão em corrente contínua e alta tensão (CCAT). Atualmente são usados os conversores comutados pela linha, em modo de retificador e de inversor. Como a comutação pela linha necessita de potência reativa, tais inversores são inviáveis para alimentar redes sem geração local (localidades isoladas) ou mesmo sistemas com baixa potência de curto-circuito. Assim há necessidade de conversores com capacidade de desligamento independente de suas chaves. Isto pode ser obtido por: -comutação forçada de suas chaves, quando se empregam tiristores convencionais; - auto-comutação, quando se usam chaves eletrônicas totalmente controláveis com GTOs, IGBTs etc. Tais conversores têm aplicações em derivações (\"taps\") de linhas CCAT e conversores para armazenamento de energia em bobinas supercondutoras, que têm característica de fonte de corrente. É feita uma revisão de conversores comutados pela linha para se padronizar a notação e ressaltar suas limitações. Uma descrição de alternativas para derivações em sistemas CCAT é realizada, sendo neste trabalho adotada a solução com conversores auto-comutados em derivação série. São analisados dois tipos de controladores para tais conversores, o controlador \"deadbeat\" e o controlador vetorial, sendo seus desempenhos avaliados através de um programa de simulação digital. As soluções apresentadas têm como limitantes a frequência de chaveamento (centenas de Hz) e aondulação de tensão do lado de corrente alternada (CA). A primeira limitante tem caráter tecnológico, com solução satisfatória a médio prazo. A segunda limitante, bem como a primeira, tem solução com configurações de multi-conversores, cujas análises e simulações são apresentadas neste trabalho.
publishDate 1999
dc.date.issued.fl_str_mv 1999-02-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/T.3.1999.tde-15062022-081813
url https://doi.org/10.11606/T.3.1999.tde-15062022-081813
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1794502759297318912