Emulador Eletrônico de um Sistema de Geração Eólica Baseado no GSIP Interligado à Rede Elétrica Trifásica

Gabriel Ramos Previero; Sérgio Augusto Oliveira da Silva; Leonardo Poltronieri Sampaio; Danilo Henrique Wollz

doi:10.18618/REP.2023.2.0007

Authors

Gabriel Ramos Previero Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio-PR, Brasil
Sérgio Augusto Oliveira da Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0000-0003-3546-1088
Leonardo Poltronieri Sampaio Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0000-0002-6854-3015
Danilo Henrique Wollz Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio-PR, Brasil https://orcid.org/0000-0001-8317-4054

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2023.2.0007

Keywords:

Emulador eólico eletrônico, Sistema de geração eólica virtual, Turbina Eólica

Abstract

Este trabalho apresenta um emulador eletrônico de um sistema de geração eólica (EE SGE), fundamentado em modelos matemáticos de um aerogerador (MMA) composto virtualmente pela associação de uma turbina eólica e um gerador síncrono de imã permanente. Referências de controle, proporcionais à potência elétrica gerada pelos MMA, são calculadas em um sistema de geração de referências (SGR) e usadas para controlar o estágio de entrada de um conversor back-to-back composto por um retificador controlado isolado e um inversor de tensão, ambos conectados à rede elétrica e compartilhando o mesmo barramento CC. O retificador controlado é responsável por drenar da rede elétrica correntes senoidais, cujas amplitudes são proporcionais à potência definida pelo SGR. Já o inversor de tensão, controlado em corrente, além de controlar a tensão do barramento CC, injeta na rede elétrica correntes senoidais. No SGR, é também realizado o rastreamento do ponto de máxima potência, de forma a otimizar do desempenho do sistema eólico virtual. Adicionalmente, no referencial síncrono d-q, são apresentadas as funções de transferências dos conversores de potência, bem como do controle de tensão do barramento CC. Para validação do EE-SGE proposto, resultados de simulações e experimentais são apresentados, buscando demonstrar e avaliar seus comportamentos estáticos e dinâmicos.

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