Estudo e implementação de um conversor bidirecional c.c.-c.a. monofásico de dois estágios como interface entre uma nanorrede e a rede elétrica

Aecio da Silva Bolzon

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9UPM25

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor1	Pedro Francisco Donoso Garcia	pt_BR
dc.contributor.referee1	Porfirio Cabaleiro Cortizo	pt_BR
dc.contributor.referee2	Paulo Fernando Seixas	pt_BR
dc.contributor.referee3	Rubens Marcos dos Santos Filho	pt_BR
dc.creator	Aecio da Silva Bolzon	pt_BR
dc.date.accessioned	2019-08-12T04:30:48Z	-
dc.date.available	2019-08-12T04:30:48Z	-
dc.date.issued	2014-06-10	pt_BR
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9UPM25	-
dc.description.abstract	The increased demand for electricity and the need to diversify the national electric matrix pose challenges and opportunities for new technologies in the generation, transmission and distribution of energy. Thus, smart energy networks or Smart Grids introduces new concepts to the electrical system, as microgrids and nanogrids. The dc nanogrid presents several advantages compared to an ac nanogrid. The nanogrid interface with the power grid is performed via a bi-directional power converter which can operate with any power factor in the ac side, and can also respond to requests for demand for marketing active power. In this thesis, a study, a design and an assembly of a single phase ac-dc bi-directional converter with two stages is performed, which acts as an interface between the nanogrid dc bus and the power grid. An introductory study about the nanogrid is presented. Different transformerless bi-directional ac-dc converters topologies are presented and discussed. It is proposed the use of the NPC (Neutral Point Clamped) topology for the first stage of the converter and the synchronous rectifier topology for the second stage of the converter. The functional blocks of the converter are studied with the bias to optimize the power density. It is presented a control strategy which enables the converter to inject a sinusoidal waveform current in the power grid with low harmonic distortion and near unity power factor. With this control strategy, the converter is also able to regulate the nanogrid dc bus voltage, assuming a small ripple. A method for islanding detection is presented, which is based on the instability of an enhanced PLL (Phase Locked Loop).	pt_BR
dc.description.resumo	O aumento da demanda de energia elétrica e a necessidade de diversificar a matriz elétrica nacional trazem desafios e oportunidades para novas tecnologias nos processos de geração, transmissão e distribuição de energia. Dessa forma, as redes inteligentes de energia ou Smart Grids introduzem novos conceitos para o sistema elétrico, como as microrredes e as nanorredes. A nanorrede do tipo c.c. apresenta inúmeras vantagens em relação a uma nanorrede c.a.. A interface da nanorrede com a rede elétrica é realizada via um conversor de potência bidirecional o qual pode operar com qualquer fator de potência do lado c.a., e também pode responder a solicitações de demanda para comercialização de potência ativa. No presente trabalho de dissertação é realizado o estudo, o projeto e a montagem de um conversor bidirecional c.c.-c.a. monofásico de dois estágios, o qual atua como interface entre o barramento c.c. de uma nanorrede e a rede elétrica. Um estudo introdutório sobre nanorredes é apresentado. Diferentes topologias de conversores bidirecionais c.c.-c.a. sem transformadores são discutidas, sendo proposto a utilização da topologia NPC (Neutral Point Clamped) para o primeiro estágio do conversor e da topologia retificador síncrono para o segundo estágio do conversor. São estudados os quatro blocos funcionais do conversor com o objetivo de otimizar a densidade de potência. É apresentada uma estratégia de controle a qual possibilita o conversor injetar na rede elétrica uma corrente com forma de onda senoidal, com baixa distorção harmônica e fator de potência quase unitário. Com essa estratégia de controle, o conversor também é capaz de regular a tensão no barramento c.c. da nanorrede, admitindose uma pequena ondulação. Um método para detecção de ilhamento é apresentado, o qual é baseado na instabilidade de um PLL (Phase Locked Loop) aprimorado.	pt_BR
dc.language	Português	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Minas Gerais	pt_BR
dc.publisher.initials	UFMG	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	PLL	pt_BR
dc.subject	Equalização da tensão no barramento cc	pt_BR
dc.subject	Conversor NPC	pt_BR
dc.subject	Ilhamento	pt_BR
dc.subject	Conversor bidirecional cc-ca	pt_BR
dc.subject	Nanorrede	pt_BR
dc.subject.other	Engenharia elétrica	pt_BR
dc.subject.other	Conversores de corrente eletrica	pt_BR
dc.title	Estudo e implementação de um conversor bidirecional c.c.-c.a. monofásico de dois estágios como interface entre uma nanorrede e a rede elétrica	pt_BR
dc.type	Dissertação de Mestrado	pt_BR
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