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Projeto e construção de uma plataforma experimental para o Estudo de Sistemas MMC (Modular Multilevel Converter)

Processo: 16/01930-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2016 - 31 de março de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Lourenço Matakas Junior
Beneficiário:Lourenço Matakas Junior
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados:Eduardo Lorenzetti Pellini ; Wilson Komatsu
Assunto(s):Eletrônica de potência  Circuitos FPGA  Conversores modulares multinível (MMC)  Digital Signal Processor (DSP) 

Resumo

Conversores do tipo MMC (Modular Multilevel Converter) vêm sendo estudados nos últimos dez anos e se tornaram uma solução utilizada pela indústria para aplicações em energias renováveis, sistemas de transmissão em corrente contínua (do tipo fonte de tensão), acionamento de máquinas elétricas de média tensão, etc. Entretanto, ainda existem vários aspectos quanto ao seu modelamento, à definição de estratégias de controle e seu ajuste, bem como o estudo de arquiteturas para implementação de hardware, que podem ser objeto de pesquisa. Este projeto visa o desenvolvimento de uma implementação física de um sistema MMC que consiste em uma placa processadora central que inclui um DSP (Digital Signal Processor) e um FPGA (Field Programmable Gate Array), vinte e quatro módulos conversores de potência e três módulos de medição, todos com capacidade de processamento local. Todos os módulos se comunicam com a central de processamento através de conexões ponto a ponto digitais, síncronas e de alta velocidade. O projeto prevê flexibilidade na alteração de topologias, boa imunidade a ruídos e otimização de cabeamento de medição e controle. Esta plataforma pode ser utilizada não apenas para o estudo de MMCs, mas também para conversores individuais e outras topologias multinível, e pode ser aplicada em sistemas de potência mais elevada, não se limitando a protótipos de laboratório. Durante a execução deste projeto serão realizados simultaneamente um trabalho de doutorado (sobre controle de MMCs) e dois de mestrado (um sobre arquiteturas adequadas para o sistema de controle de conversores MMC e outra sobre controle de conversores usando FPGAs). (AU)