Amortecimento ativo, modulação e controle vetoriais aplicados em um retificador bidirecional três níveis
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Porfírio Cabaleiro Cortizo
Paulo Fernando Seixas
Lenin Martins Ferreira Moraes
Paulo Fernando Seixas
Lenin Martins Ferreira Moraes
Resumo
A demanda de energia nos últimos anos vem crescendo substancialmente, principalmente
devido ao desenvolvimento industrial generalizado. Dessa forma, uma maior atenção tem sido
empregada nos ramos de pesquisa e desenvolvimento em geração de energia elétrica
distribuída. Os retificadores ativos bidirecionais com filtro LCL são equipamentos que adotam
o conceito acima visando apresentar baixo conteúdo harmônico de corrente e tensão,
juntamente com a capacidade de regenerar energia para rede em certos modos de operação.
Esta dissertação aborda tópicos relacionados ao controle, modulação e amortecimento ativo
aplicados a retificadores ativos bidirecionais três níveis conectados a rede através de filtros
LCL. Utilizou-se neste trabalho um conceito de modulação vetorial três níveis que parte do
pressuposto de que o plano de tensões três níveis pode ser reduzido a seis análogos planos de
tensões dois níveis, facilitando e simplificando o modulador independentemente do seu
número de níveis. O método de modulação proposto dá luz à uma generalização para
algoritmos de sobremodulação, de forma a obter o funcionamento linear de moduladores
multiníveis. Juntamente com a estratégia de modulação e sobremodulação, conceitos de
controle vetorial utilizando as transformadas de Park e Clarke foram utilizados permitindo a
obtenção de um modelo e controle precisos do retificador. O amortecimento adequado da
ressonância inerente ao filtro LCL também foi discutido neste trabalho. Para tal, discutiu-se
detalhadamente o projeto do filtro LCL, o amortecimento passivo e o amortecimento ativo. O
amortecimento ativo não introduz perdas adicionais ao sistema, bem como permite uma maior
flexibilidade de implementação. Contudo, o principal desafio em sua utilização é manter um
desempenho satisfatório em conversores de maior potência que normalmente apresentam
freqüências de chaveamento reduzidas, bem como perante a inserção de incertezas
paramétricas quanto à impedância da rede.
Abstract
Assunto
Palavras-chave
Amortecimento Ativo, Modelagem Park, Filtro LCL, Retificador PWM, Sobremodulação, Modulação Vetorial, Controle Vetorial