Controle direto de potência em gerador de indução duplamente alimentado
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Wallace do Couto Boaventura
Paulo Cesar Rosa
Seleme Isaac Seleme Junior
Paulo Cesar Rosa
Seleme Isaac Seleme Junior
Resumo
Com o crescimento da utilização de usinas eólicas no Brasil e no mundo, os códigos de rede e normas internacionais têm ganhado cada vez mais destaque, focando na sua integração à rede e na qualidade da energia gerada. O gerador de indução duplamente excitado (DFIG) é a topologia de máquina mais comercializada mundialmente, e portanto, é a tecnologia empregada neste estudo. Este trabalho analisa um método de controle diferente do tradicional. O controle direto de potência (DPC) é um método relativamente novo no DFIG, e ainda apresenta um número limitado de pesquisas. O DPC é explicado e uma análise comparativa em relação ao controle orientado pelo campo (FOC) é realizada, para avaliar os benefícios e problemas desse controle. O estudo é feito em ambiente de simulação, utilizando o Matlab/Simulink, e utiliza modelos do gerador e da turbina. Os resultados são obtidos a partir das análises de parâmetros do sistema, tais como potência gerada e fator de potência do sistema. São realizados também estudos do espectro harmônico de corrente da máquina e a sua suportabilidade durante afundamentos momentâneos de tensão (AMT). Os comportamentos das variáveis são comparados com as normas vigentes. A análise realizada possibilita uma avaliação mais completa do método de controle DPC, enfatizando os pontos em que são necessários estudos mais aprofundados.
Abstract
With the increase of wind turbine generation systems in Brazil and worldwide, the network codes and standards have gained prominence, focusing on the integration with the network, and the quality of the energy supplied. The doublyfed induction generator (DFIG) is the most commercialized machine topology in the world, and therefore, is the technology employed in this work. This thesis presents the analysis of a different control method of the system. The direct power control (DPC) is a relatively new method in the DFIG, and still has a limited number of researches. The DPC is explained and a comparative analysis regarding the Field Oriented Control (FOC) is performed, to evaluate the benefits and problems with this control. The study is done on a simulation environment, using the Matlab/Simulink, and presents models of both generator and wind turbine. Results are obtained from the analysis of system parameters, such as generated power and power factor of the system. Studies of the harmonic spectrum resulting from the machine and its supportability to momentary voltage sags (AMT) are also carried out. The behaviors of the variables are compared to the current standards. The system analysis using DPC provides a more thorough evaluation of this control method, emphasizing the points that need further research.
Assunto
Engenharia elétrica
Palavras-chave
Engenharia Elétrica