Controlador De Corrente Preditivo Contínuo Com Anti-Windup Aplicado A Um Sistema De Geração Eólico Baseado Em DFIG

Samuel Vieira Dias; Tobias Rafael Fernandes Neto; Laurinda Lúcia Nogueira dos Reis; Bismark Claure Torrico; José Carlos Teles Campos

doi:10.18618/REP.2017.1.2650

Authors

Samuel Vieira Dias Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Maracanaú – CE, Brasil
Tobias Rafael Fernandes Neto Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil
Laurinda Lúcia Nogueira dos Reis Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil
Bismark Claure Torrico Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil
José Carlos Teles Campos Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2017.1.2650

Keywords:

Doubly-fed Induction Generator, Predictive Controller, Windup

Abstract

Este artigo apresenta uma nova estratégia de controle preditivo contínuo aplicado à malha de corrente elétrica do rotor de um sistema de geração eólico baseado no gerador de indução duplamente alimentado. O projeto do controlador é realizado a partir do modelo matemático da malha de corrente do rotor e sua sintonia é efetuada de forma simplificada através de dois parâmetros de ajuste, um para obter uma resposta rápida no seguimento de referência e o outro para reduzir as oscilações no sinal de controle. Desta forma, diminuindo oscilações no conjugado eletromagnético e nas potências instantâneas produzidas pelo sistema. Além disso, propõe-se a inclusão do modelo da saturação no controlador para evitar problemas de windup. Resultados experimentais são obtidos utilizando um protótipo de 3,7 kW que mostram a eficácia do controlador desenvolvido quando o sistema é submetido a variações de potência, velocidade do rotor e afundamento de tensão simétrico.

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Author Biographies

Samuel Vieira Dias, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Maracanaú – CE, Brasil

é técnico em Mecânica Industrial (2001), tecnólogo em Mecatrônica Industrial (2004) e especialista em Educação (2007) pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará. Possui graduação em Matemática pela Universidade Estadual do Ceará (2005) e mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (2011). Áreas de interesse destacam-se: Controle Aplicado, Eletrônica de potência com ênfase em conversores CA-CC-CA bidirecionais; energias renováveis.

Tobias Rafael Fernandes Neto, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil

possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade de Fortaleza (2004), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (2007) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Technische Universität Darmstadt (2012). Suas principais áreas de interesse são as máquinas elétricas e eletrônica de potência.

Laurinda Lúcia Nogueira dos Reis, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil

possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (1979), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Paraíba (1984) e doutorado na Universidade Federal de Santa Catarina (2008). Suas principais áreas de pesquisa são acionamento de máquinas elétricas, controle adaptativo e preditivo, técnicas de controle avançadas e controle não-linear.

Bismark Claure Torrico, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil

possui graduação em Ingeniería Eléctrica - Universidad Mayor de San Simón (2000), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2003) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (2007). Suas principais áreas são controle preditivo robusto aplicado a setores da biomédica, robótica móvel e diferentes processos da indústria.

José Carlos Teles Campos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza – CE, Brasil

possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (1979), mestrado em Engenharia Elétrica pela Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (1991) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (2004). Suas principais áreas são filtragem, estimação de estados, sistemas singulares, sistemas descritores, sistemas no tempo discreto, filtro de Kalman. É membro da CSS (Control System Society - IEEE) e da SBA (Sociedade Brasileira de Automática).

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