Conversor Multinível CC-CA Baseado em Indutores Acoplados para Aplicação em Microrredes Híbridas

Eduardo J. Barbosa; Marcelo C. Cavalcanti; Gustavo M. S. Azevedo; Josue P. Arruda; Leonardo Limongi

doi:10.18618/REP.2019.2.0061

Authors

Eduardo J. Barbosa Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil
Marcelo C. Cavalcanti Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil
Gustavo M. S. Azevedo Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil
Josue P. Arruda Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil
Leonardo Limongi Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2019.2.0061

Keywords:

Conversor multiportas, Fluxo de potência bidirecional, Indutores acoplados, Microrrede híbrida

Abstract

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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Author Biographies

Eduardo J. Barbosa, Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil

recebeu os graus de Engenheiro Eletricista e de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) em 2016 e 2018, respectivamente. Atualmente é doutorando do Eletrôn. Potên., Joinville, v. 24, n. 2, p. 177-187, abr./jun. 2019 187 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFPE. Tem atuado na área de eletrônica de potência, principalmente nos seguintes temas: conversores multiportas, microrredes, geração distribuída e energias renováveis.

Marcelo C. Cavalcanti, Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil

recebeu o grau de Engenheiro Eletricista em 1997 pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e os graus de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) em 1999 e 2003, respectivamente. Fez Doutorado-sanduíche no Center for Power Electronics Systems, Virginia Tech, USA entre outubro de 2001 e agosto de 2002. Desde 2005, é Professor do Departamento de Engenharia Elétrica na UFPE, onde hoje é Professor Associado. Recebeu The Best Paper Award em duas conferências organizadas pelo IEEE: International Conference on Power Electronics and Intelligent Control for Energy Conservation, 2005 e International Symposium on Industrial Electronics, 2011. Fez Pós-Doutorado na Universidad de Alcalá, Espanha entre setembro de 2012 e agosto de 2013. Foi Vice-Presidente da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e Editor da Revista Eletrônica de Potência durante o biênio 2016-2017. É Presidente da SOBRAEP desde dezembro de 2017. Atua como Coordenador do Programa de PósGraduação em Engenharia Elétrica da UFPE (conceito 5 CAPES) desde março de 2016. Pertence ao Comitê Assessor de Engenharia Elétrica, Eletrônica e Biomédica do CNPq desde outubro de 2018. Tem atuado na área de eletrônica de potência, principalmente nos seguintes temas: qualidade da energia elétrica e sistemas fotovoltaicos.

Gustavo M. S. Azevedo, Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil

recebeu os graus de Engenheiro Eletricista, e de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) em 2005, 2007 e 2011, respectivamente. Trabalhou como pesquisador visitante na Universidade Politécnica da Catalunha, Espanha, de 2008 a 2009 como parte do programa de doutorado sanduíche. Desde janeiro de 2014, atua como Professor Adjunto no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Pernambuco. Tem atuado na área de eletrônica de potência, principalmente nos seguintes temas: microrredes, geração distribuída, energias renováveis, sistemas fotovoltaicos e qualidade de energia.

Josue P. Arruda, Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil

recebeu os graus de Engenheiro Eletricista e de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) em 2005 e 2008, respectivamente. Atualmente é engenheiro eletricista da Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESFELETROBRAS), na Divisão de Estudos Elétricos da Operação, e doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da UFPE. Tem atuado nas áreas de simulação computacional aplicada a estudos de transitórios eletromagnéticos em sistemas elétricos de potência e eletrônica de potência aplicada a integração de fontes renováveis de energia.

Leonardo Limongi, Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife – PE, Brasil

nasceu em Recife em 1978. Recebeu o grau de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco em 2006 e o grau de Doutor em Engenharia Elétrica pela Politecnico di Torino, Itália, em 2009. Desde 2010 ele é Professor efetivo do Departamento de Engenharia Elétrica da UFPE. Prof. Limongi é autor de mais de 50 artigos publicados em anais de congressos internacionais e revistas técnicas e é bolsista de produtividade do CNPq nível 2 desde 2016. Seus interesses de pesquisa incluem os campos de eletrônica de potência dedicada a sistemas de condicionamento de energia e geração distribuída.

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