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Modelamento e proposta de estratégias de controle para compensação de harmônicos e reativos empregando conversores do tipo fonte de tensão com acoplamento LC

Processo: 16/16542-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de novembro de 2016
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Lourenço Matakas Junior
Beneficiário:Lucas Monogios Koleff
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Eletrônica de potência   Controle robusto   Conversores elétricos   Qualidade da energia elétrica

Resumo

A bibliografia mostra que conversores estáticos acoplados à rede através de filtros LC vem sido utilizados para resolver diferentes problemas de qualidade de energia. Vários nomes diferentes são atribuídos na literatura a esta topologia. Esta tem mostrado sucesso operando como filtro híbrido para compensação de harmônicos. Nesse caso, a principal vantagem é que a maior parcela da queda de tensão na frequência fundamental se dá no capacitor resultando em substancial redução da tensão nominal e consequentemente da potência construtiva do conversor. Apesar da injeção de reativos ser possível com esta topologia, perde-se a vantagem do inversor de "baixa tensão". Neste trabalho, denomina-se "unidade básica" a associação do filtro LC com o conversor estático. Aqui, a utilização desta em diferentes aplicações, inclusive as que não foram exploradas na literatura, será analisada. Pretende-se evitar ressonâncias e a circulação de harmônicos em bancos de capacitores chaveados, resolver o problema de seletividade em filtros passivos e propor uma estratégia que permita a utilização conjunta de várias "unidades básicas" chaveadas via tiristor para compensação de reativos sem perder a vantagem do inversor de "tensão reduzida". Como estas propostas requerem que o controle satisfaça especificações de desempenho mesmo com grandes variações de parâmetros (como no banco de capacitores chaveados) pretende-se usar as técnicas de controle robusto LQG/LTR ou H-infinito. Protótipos serão construídos em parceria com o projeto "Projeto e Construção de uma Plataforma Experimental para o Estudo de Sistemas MMC (Modular Multilevel Converter)" (auxílio à pesquisa FAPESP 2016/01930-0), desenvolvido no mesmo laboratório. (AU)