Conversor CA-CC Isolado para Aplicações de Geração Eólica Offshore com Transmissão HVDC

Marcus A. A. Bezerra; Paulo P. Praça; Demercil S. Oliveira; Dalton A. Honório; Luiz Henrique S. C. Barreto

doi:10.18618/REP.2022.3.0051

Authors

Marcus A. A. Bezerra Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil
Paulo P. Praça Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil
Demercil S. Oliveira Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil
Dalton A. Honório Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil https://orcid.org/0000-0003-3687-2794
Luiz Henrique S. C. Barreto Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2022.3.0051

Keywords:

Conversor ca-cc isolado, Geração eólica offshore, Interleaving, MVDC, Transformador de interfase, WECS

Abstract

Este artigo propõe um conversor CA-CC isolado usando a técnica de interleaving associada ao transformador de interfase. A partir do conversor base proposto é possível a obtenção de duas versões trifásicas: uma com lado secundário em paralelo ou outra com o lado secundário em série. Uma característica da topologia é a isolação galvânica na saída em média tensão CC (MVDC), esta configuração pode ser aplicada em sistemas de geração eólica (WECS) offshore com transmissão HVDC. Como alternativa para reduzir custos e aumentar a densidade de potência nos sistemas offshore, o uso de coletores CC em substituição aos sistemas CA existentes, mostra-se uma tendência nesse tipo configuração. A topologia proposta entraria como o WECS para a interconexão em MVDC das turbinas eólicas. Os resultados de simulação demonstram o correto funcionamento da topologia e sua capacidade de operar como um WECS. Os parâmetros adotados para a obtenção dos resultados baseiam-se em um modelo real de turbina eólica para uma potência de 3MVA.

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Author Biographies

Marcus A. A. Bezerra, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil

é graduado em Engenharia Elétrica em 2014 e mestre em 2016 pela Universidade Federal do Ceará. Atua com o desenvolvimento de hardware para o Laboratório de Engenharia de Sistemas de Computação (LESC) e como pesquisador no Grupo de Processamento de Energia e Controle (GPEC) onde desenvolve sua pesquisa de doutorado. Seus interesses na pesquisa incluem conversores estáticos de potência e aplicações em energias renováveis.

Paulo P. Praça, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil

possui graduação em Engenharia Eletrônica pela Universidade de Fortaleza (UNIFOR) em 2003 e doutorado em Engenharia Elétrica pela UFC em 2011. Desde 2009 é professor da Universidade Federal do Ceará- UFC. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Eletrônica de Potência, atuando principalmente nos seguintes temas: conversores multiportas, conversores estáticos para geração eólica e fotovoltaica, conversão CC/CC trifásica, carregador de baterias e veículos elétricos.

Demercil S. Oliveira, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil

possui doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2004). Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal do Ceará. Atualmente é bolsista produtividade 1D do CNPQ e senior member do IEEE. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Eletrônica de Potência, atuando principalmente nos seguintes temas: comutação suave, conversores estáticos para geração eólica e fotovoltaica, conversão CC/CC trifásica, carregador de baterias e conversor CC/CC.

Dalton A. Honório, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil

recebeu o doutorado em Engenharia Elétrica pela UFC, Fortaleza, Brasil 2018. Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal do Ceará, onde participa de pesquisas focadas em transformadores de estado sólido, sendo membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) desde 2011 e membro da IEEE Power Electronics Society (PELS) desde 2016. Atualmente, sua pesquisa se concentra em aplicações de eletrônica de potência, especificamente Eletrôn. Potên., Florianópolis, v. 27, n. 3, p. 254-266, jul./set. 2022 266 em conversor multinível em cascata e conversor multinível modular aplicado em transformadores de estado sólido.

Luiz Henrique S. C. Barreto, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza - CE, Brasil

concluiu o doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia em 2003. Atualmente é professor titular da Universidade Federal do Ceará, na qual é o Chefe do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE-UFC). Atua como tesoureiro da SOBRAEP desde 2022. é presidente do capítulo profissional IEEE/PELS. É bolsista produtividade CNPq e suas áreas de interesse de pesquisa são: técnicas ZVS e ZCS, estruturas de conversor CC CC, controle de fator de potência e harmônicos, sistemas UPS e conversores multiníveis.

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