Controle de um Conversor CC-CA para Conexão à Rede com Emulação de Máquina Síncrona

César A. Palacio R.; José R. Pinheiro; Marcello Mezaroba

doi:10.18618/REP.2019.4.0039

Authors

César A. Palacio R. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Núcleo de Processamento de Energia - nPEE, Joinville - SC, Brasil
José R. Pinheiro Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Grupo de Eletrônica de Potência e Controle - GEPOC, Santa Maria-RS, Brasil
Marcello Mezaroba Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Núcleo de Processamento de Energia - nPEE, Joinville - SC, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2019.4.0039

Keywords:

Geração distribuída, inversor, máquina síncrona virtual, Microrredes

Abstract

O emprego de conversores estáticos nos sistemas de potência é cada vez maior, suas aplicações em geração de energia elétrica distribuída a partir de fontes solar e eólica são um grande foco de estudo por causa dos desafios técnicos que apresentam. Um destes desafios reside na dificuldade de integração de sistemas de geração distribuída (GD) e microrredes de energia com os bem consolidados algoritmos de controle e proteção de sistemas de potência. Esses sistemas são concebidos para atuar com máquinas síncronas de grande porte, com resposta dinâmica lenta devido à sua inerente inercia e amortecimento. Esse trabalho aborda a fundamentação, definição do sistema, simulação, implementação e validação experimental de uma técnica de controle de emulação de máquina síncrona aplicada ao conversor CC-CA trifásico (VSI) para operação associada a geração distribuída em microrredes de energia. Para melhorar o desempenho do algoritmo de emulação é proposto um controle de rastreamento de referências em malha fechada, garantindo a redução das distorções da tensão no ponto de acoplamento comum (PAC) devido à presença de harmônicos. Os resultados experimentais apresentam vários cenários de operação e também uma avaliação da influência de variações paramétricas no desempenho dinâmico do conversor.

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Author Biographies

César A. Palacio R., Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Núcleo de Processamento de Energia - nPEE, Joinville - SC, Brasil

nascido na Colômbia, possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Pontificia Bolivariana (2015) e mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade do Estado de Santa Catarina (2018).

José R. Pinheiro, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Grupo de Eletrônica de Potência e Controle - GEPOC, Santa Maria-RS, Brasil

possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria (1981), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (1984), doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (1994), e pósdoutorado pela Virginia Tech, VA, EUA (2002). Atualmente é Professor Voluntario (20h) junto ao Departamento de Processamento de Energia Elétrica e Professor Permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Maria. Bem como, Professor Visitante (Titular 40h/DE) do PPGEE da Universidade Federal da Bahia. Fundador e Líder do Grupo de pesquisa em Eletrônica de Potência e Controle/GEPOC, Vice-Coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Geração Distribuída de Energia Elétrica (INCT-GD).

Marcello Mezaroba, Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), Núcleo de Processamento de Energia - nPEE, Joinville - SC, Brasil

recebeu os graus de Engenheiro Eletricista, Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica em 1996, 1998 e 2001 respectivamente, pela Universidade Federal de Santa Catarina. Desde 2002 é Professor Associado no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Estadual de Santa Catarina (DEE/UDESC) onde atua na Graduação e Pós-Graduação. Em 2004 foi um dos sócios fundadores da Empresa SUPPLIER onde atua como Diretor Técnico. Atua no Conselho de Gestão e como Pesquisador Associado no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Geração Distribuída de Energia Elétrica (INCT-GD). É membro do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) e da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP). Desde 2017 atua como Editor Geral da Revista Eletrônica de Potência (REP). Suas áreas de interesse incluem comutação suave, processamento de energias alternativas, fontes de alimentação CC e CA, condicionadores de energia elétrica e microrredes de energia.

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