Conversor Multinível CC-CA Baseado em Indutores Acoplados para Aplicação em Microrredes Híbridas
DOI:
https://doi.org/10.18618/REP.2019.2.0061Keywords:
Conversor multiportas, Fluxo de potência bidirecional, Indutores acoplados, Microrrede híbridaAbstract
Microrredes híbridas têm despertado interesse no sistema elétrico, pois são capazes de contemplar fontes/cargas de corrente alternada e fontes/cargas de corrente contínua, diminuindo dessa forma a quantidade de estágios de conversão que seriam necessários para conectar essas fontes e cargas de diferentes características. Neste contexto, este trabalho propõe uma nova topologia de um conversor bidirecional de interface entre o barramento CA e o barramento CC de uma microrrede híbrida para aplicações em redes de distribuição de baixa tensão. A porta CA do conversor é trifásica com neutro (para permitir o uso de cargas monofásicas) e multinível baseada em indutores acoplados. O uso de indutores acoplados na porta CA tem como objetivo principal a redução da ondulação (ripple) da corrente de saída, o que permite a redução do indutor do filtro de saída. A porta CC do conversor compartilha o mesmo braço do neutro da porta CA de forma a reduzir o número de semicondutores.
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References
E. C. dos Santos, M. Darabi, "Novel Bidirectional DC-DC-AC Three-phase Power Converter", IEEE Power and Energy Conference at Illinois, pp. 169-174, April,2013.
R. Buerger, F. C. dos Santos, M. S. Sitonio, D. C. Martins, R. F. Coelho, "Controle e analise de estabilidade de conversores CC-CC em modo de compartilhamento de potência", Eletrônica de Potência, vol. 24, no. 1, pp. 56-65, março, 2019.https://doi.org/10.18618/REP.2019.1.0039 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2019.1.0039
R. Li, D. Xu, K. Ma, "A novel neutral current control strategy for the three-phase four-wire boost PFC converter", IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, pp. 226-230, May, 2008.
E. C. dos Santos, C. B. Jacobina, N. Rocha, J. A. A.Dias, M. Correa, "Single-phase to three-phase four-leg converter applied to distributed generation system",IET Power Electronics, vol. 3, pp. 892-903, December,2010.https://doi.org/10.1049/iet-pel.2009.0240 DOI: https://doi.org/10.1049/iet-pel.2009.0240
W. Sant'Ana, R. B. Gonzatti, G. Lambert-Torres,E. L. Bonaldi, R. R. Pereira, L. E. B. da Silva, G. G.Pinheiro, C. H. da Silva, D. Mollica, J. S. filho, “implementação de funcionalidade de amortecimento de propagação harmônica em equipamento de armazenamento e suporte de rede", Eletrônica de Potência, vol. 24, no. 1, pp. 27-36, Março, 2019.https://doi.org/10.18618/REP.2019.1.0018 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2019.1.0018
G. M. S. Azevedo, F. Bradaschia, M. C. Cavalcanti,F. A. S. Neves, J. Rocabert, P. Rodriguez, "Safe transient operation of microgrids based on master-slave configuration", IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, pp. 2191-2195, November, 2011.https://doi.org/10.1109/ECCE.2011.6064058 DOI: https://doi.org/10.1109/ECCE.2011.6064058
J. Salmon, J. Ewanchuk, A. M. Knight, "PWM Inverters Using Split-Wound Coupled Inductors", IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 45,no. 6, pp. 2001-2009, September, 2009.https://doi.org/10.1109/TIA.2009.2031902 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2009.2031902
A. EL-Hosainy, H. A. Hamed, H. Z. Azazi, E. E.El-Kholy, "A review of multilevel inverter topologies, control techniques, and applications”, Middle East Power Systems Conference (MEPCON), pp. 1265-1275, 2017.https://doi.org/10.1109/MEPCON.2017.8301344 DOI: https://doi.org/10.1109/MEPCON.2017.8301344
M. M. da Silva, A. Toebe, H. Pinheiro, "Modulação descontinua para conversor de capacitor flutuante com controle de tensão dos capacitores”, Eletrônica de Potência, vol. 23, no. 4, pp. 414-423, dezembro, 2018.https://doi.org/10.18618/REP.2018.4.2797 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2018.4.2797
D. Joca, L. Barreto, D. O. Junior, J.-C. Vannier,B. Dzonlaga, L. Queval, "Estudo e validação experimental de um conversor multinível modular entrelaçado CA-CC monofásico para aplicações de transformadores de estado solido", Eletrônica de Potência, vol. 23, no. 4, pp. 495-504, Dezembro, 2018.https://doi.org/10.18618/REP.2018.4.0007 DOI: https://doi.org/10.18618/REP.2018.4.0007
J. Mei, B. Xiao, K. Shen, L. Tolbert, J. Y. Zheng,"Modular multilevel inverter with new modulation method and its application to photovoltaic grid-connected generator",IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 28, no. 11, pp. 5063-5073, February,2013.https://doi.org/10.1109/TPEL.2013.2243758 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2013.2243758
G. Buticchi, D. Barater, E. Lorenzani, C. Concari,G. Franceschini, "A nine-level grid-connectedconverter topology for single-phase transformerlessPV systems",IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 61, no. 8, pp. 3951-3960, October,2014.https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2286562 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2286562
M. T. Peraca, I. Barbi, "Three-level half-bridge inverter based on the three state switching cell", Proc INDUSCON, 2006.
M. T. Peraca, I. Barbi, "Four level half-bridge inverter based on the delta-wye four state switching cell",Proc9th COBEP, 2007.
R. Hausmann, I. Barbi, "Three-phase multilevel bidirectional DC-AC converter using three-phase coupled inductors", IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, pp. 2160-2167, November,2009.https://doi.org/10.1109/ECCE.2009.5316562 DOI: https://doi.org/10.1109/ECCE.2009.5316562
C. Chapelsky, J. Salmon, J. Ewanchuk, "High-Quality Single-Phase Power Conversion by Reconsidering the Magnetic Components in the Output Stage -Building a Better Half-Bridge", IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 45, no. 6, pp. 2048-2055,September, 2009.https://doi.org/10.1109/TIA.2009.2031890 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2009.2031890
J. Salmon, A. M. Knight, J. Ewanchuk, "Single-Phase Multilevel PWM Inverter Topologies Using Coupled Inductors", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 24, no. 5, pp. 1259-1266, April, 2009.https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.2012110 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.2012110
N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Power Electronics. Converters, Applications and Design, third ed., John Wiley and Sons, Inc, 2003.
I. Barbi, Projeto Fisico de indutores e transformadores, Universidade Federal de Santa Catarina, 2002.
C. Liu, B. Wu, N. R. Zargari, D. Xu, J. Wang, "A novel three-phase three-leg AC/AC converter using nine IGBTs", IEEE Transactions on Power Electronics, pp.1151-1160, April, 2009.https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.2004038 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.2004038
M. C. Cavalcanti, L. R. Limongi, M. D. B.Gomes, G. M. S. Azevedo, L. G. B. Genu, "Eight-Switch Power Conditioner for Current Harmonic Compensation and Voltage Sag Mitigation", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 62, no. 8,pp. 4655-4664, February, 2015.https://doi.org/10.1109/TIE.2015.2405502 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2015.2405502
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