Inversor Quasi-Z-Source Fotovoltaico Conectado à Rede com Filtro LCL Utilizando Uma Estrutura MRAC-SM Cascata com Modelo Reduzido para Aplicações em Redes Fracas

Authors

  • Guilherme V. Hollweg Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil
  • Paulo J. D. O. Evald Universidade Franciscana - Santa Maria - RS - Brasil
  • Rodrigo V. Tambara Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil
  • Rodrigo Z. Azzolin Universidade Federal do Rio Grande - Porto Alegre - RS - Brasil
  • Hilton A. Grundling Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil
  • Mário L. S. Martins Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2021.2.0069

Keywords:

Conversores Conectados à Rede, Filtro LCL

Abstract

Este trabalho propõe a utilização de uma estrutura cascata de controladores adaptativos do tipo entrada-saída por modelo de referência (MRAC) utilizando modelos de ordem reduzida para um inversor quasi-Z-Source, conectado à rede por meio de um filtro LCL. A implementação da estrutura adaptativa por meio de modelos de referência reduzidos possibilita um sistema de controle adaptativo mais simples de ser implementado, com equacionamento matemático reduzido e menor esforço computacional. Para a redução da ordem dos modelos de referência, dinâmicas presentes em frequências mais elevadas da planta não são consideradas para projeto do controlador, possibilitando a implementação de uma estrutura simplificada que não comprometa a estabilidade e o desempenho do sistema. Resultados online em Hardware-In-the-Loop implementados em um DSP TMS320F28335 são apresentados, comparando a estrutura proposta com um controlador MRAC-SM por realimentação de estados sem simplificação de modelos. É mostrado que a estrutura adaptativa desenvolvida se comporta de forma robusta em relação às incertezas, apresenta baixo erro de rastreamento e carga computacional reduzida quando comparada com a estrutura adaptativa sem redução do modelo de referência.

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Author Biographies

Guilherme V. Hollweg, Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil

recebeu seu bacharelado e mestrado em Eng. Elétrica na UFSM em 2017 e 2019, respectivamente. Atualmente e doutorando em Engenharia Elétrica na UFSM. Ainda, e pesquisador do GEPOC e membro da SOBRAEP. Suas principais áreas de interesse incluem teoria e aplicações de controle, controle adaptativo, controle robusto e eletrônica de potência.

Paulo J. D. O. Evald, Universidade Franciscana - Santa Maria - RS - Brasil

recebeu seu bacharelado em Eng. de Automação e mestrado em Eng. de Computação pela FURG, em 2016 e 2018. Recebeu seu doutorado em Eng. Elétrica em 2021 pela UFSM. Atualmente, e Professor Assistente na UFN. Al em disso, e pesquisador do GEPOC e membro da SOBRAEP. Seus principais tópicos de interesse incluem teoria de controle adaptativo, energias renováveis e aplicações em eletrônica de potência.

Rodrigo V. Tambara, Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil

recebeu seu bacharelado (2008), mestrado (2010) e doutorado (2014) em Eng. Elétrica pela UFSM. Foi Prof. Assistente na UNIFRA (2014- 2016), também foi Prof. Adjunto na UFSM (2016- 2018). Atualmente, e Prof. Adjunto no CTISM e Coord. Substituto do curso superior em Tecnologia em Eletrônica Industrial. E um pesquisador do GEPOC, GSEC e membro da SOBRAEP. Seus principais tópicos de interesse incluem teoria e aplicação de sistemas de controle, instrumentação eletrônica e eletrônica de potência.

Rodrigo Z. Azzolin, Universidade Federal do Rio Grande - Porto Alegre - RS - Brasil

nasceu em São Luiz Gonzaga, RS, em 1981. Possui graduação em Eng. Elétrica (2007), mestrado em Eng. Elétrica (2008) e doutorado em Eng. Elétrica (2012) pela UFSM. Atualmente é docente na FURG. Seus interesses incluem controle de máquinas, sistemas Eletrôn. Potên., Fortaleza, v. 26, n. 2, p. 205-216, abr./jun. 2021 215 de geração eólica, controle discreto, e suas aplicações.

Hilton A. Grundling, Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil

recebeu seu bacharelado em Eng. Eletrônica na PUCRS em 1977, mestrado em Eng. Elétrica pela UFSC em 1980 e doutorado em Eletrônica e Eng. de Computação pelo ITA em 1995. Trabalhou como Prof. Titular na UFSM de 1980 a 2016. Desde 2017, e Prof. Titular na UFSM-CS. É um pesquisador do GEPOC. Suas principais áreas de interesse incluem automação eletrônica e controladores adaptativos robustos em tempo discreto.

Mário L. S. Martins, Universidade Federal de Santa Maria - Santa Maria - RS - Brasil

nascido em 1976, em Palmeira das Missões, RS, Brasil, é engenheiro eletricista (1999), mestre (2002) e doutor (2008) em engenharia elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), RS, Brasil. De 2006 até 2012, atuou como professor na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), PR, Brasil. Desde 2012, faz parte do Departamento de Eletrônica e Computação da UFSM. Suas áreas de interesse incluem SMPS, UPS, inversores FV e energias renováveis. Dr. Martins é membro da SOBRAEP e de algumas sociedades do IEEE.

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Published

2021-06-30

How to Cite

[1]
G. V. Hollweg, P. J. D. O. Evald, R. V. Tambara, R. Z. Azzolin, H. A. Grundling, and M. L. S. Martins, “Inversor Quasi-Z-Source Fotovoltaico Conectado à Rede com Filtro LCL Utilizando Uma Estrutura MRAC-SM Cascata com Modelo Reduzido para Aplicações em Redes Fracas”, Eletrônica de Potência, vol. 26, no. 2, pp. 205–216, Jun. 2021.

Issue

Section

Original Papers