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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2021
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compensação de Reativos e Harmônicos | controle de conversores estáticos | Controle Robusto | eletrônica de potência | Mitigação de Problemas de Ressônancia e Seletividade | Qualidade de Energia | Eletrônica de Potência

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)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

KOLEFF, LUCAS; VALENTIM, GUSTAVO; RAEL, VICTOR; MARQUES, LUCIANA; KOMATSU, WILSON; PELLINI, EDUARDO; MATAKAS JR, LOURENCO; BATSCHAUER, AL; FILHO, AJS; RECH, C; et al. Development of a Modular Open Source Power Electronics Didactic Platform. 2019 IEEE 15TH BRAZILIAN POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND 5TH IEEE SOUTHERN POWER ELECTRONICS CONFERENCE (COBEP/SPEC), v. N/A, p. 6-pg., 2019-01-01. (16/16542-5, 16/01930-0)

KOLEFF, LUCAS; CONDE, MANOEL; HAYASHI, PEDRO; SACCO, FRANCESCO; ENOMOTO, KELLY; PELLINI, EDUARDO; KOMATSU, WILSON; MATAKAS JR, LOURENCO; BATSCHAUER, AL; FILHO, AJS; et al. Development of a FPGA-Based Control System for Modular Multilevel Converter Applications. 2019 IEEE 15TH BRAZILIAN POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND 5TH IEEE SOUTHERN POWER ELECTRONICS CONFERENCE (COBEP/SPEC), v. N/A, p. 6-pg., 2019-01-01. (16/16542-5, 16/01930-0)

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KOLEFF, LUCAS; ARAUJO, LUCAS; ZAMBON, MARIO; KOMATSU, WILSON; PELLINI, EDUARDO; MATAKAS JR, LOURENCO; BATSCHAUER, AL; FILHO, AJS; RECH, C; BRANDAO, DI; et al. Flexible Didactic Platform for Thyristor-Based Circuits. 2019 IEEE 15TH BRAZILIAN POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND 5TH IEEE SOUTHERN POWER ELECTRONICS CONFERENCE (COBEP/SPEC), v. N/A, p. 6-pg., 2019-01-01. (16/16542-5, 16/01930-0)

KOLEFF, LUCAS; MATAKAS, LOURENCO, JR.; COLON, DIEGO; PELLINI, EDUARDO; IEEE. H-Infinity Current Control of the LC Coupled Voltage Source Inverter. 2017 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE), v. N/A, p. 8-pg., 2017-01-01. (16/16542-5, 16/01930-0)