Modelo Simplificado para Aerogeradores Equipados com Gerador de Indução Duplamente Alimentado

Francisco Kleber de A. Lima; Edson H. Watanabe; Pedro Rodríguez; Álvaro Luna

doi:10.18618/REP.2011.1.047055

Authors

Francisco Kleber de A. Lima Universidade Federal do Ceará C.P. 6001, Fortaleza-CE Brasil
Edson H. Watanabe Universidade Federal do Rio de Janeiro C.P. 68504, Rio de Janeiro-RJ Brasil
Pedro Rodríguez Universitat Politècnica de Catalunya C.P. 8222, Terrassa-BCN Spain
Álvaro Luna Universitat Politècnica de Catalunya C.P. 8222, Terrassa-BCN Spain

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2011.1.047055

Keywords:

Controle orientado pelo campo, DFIG, Geração Eólica, Sistemas de ordem reduzida

Abstract

Este artigo propõe um novo modelo para aerogeradores baseados em gerador de indução duplamente alimentado (DFIG). O modelo proposto simplifica o modelo de 5ª ordem, levando em consideração determinadas condições que serão discutidas ao longo deste trabalho. A partir destas considerações foram originadas expressões simples para o cálculo das correntes injetadas através do estator, em função das correntes do rotor e da tensão na rede. A dedução detalhada do modelo proposto é apresentada neste trabalho. A fim de demonstrar a sua confiabilidade, quando comparado com o modelo de ordem completa, estudos de casos realizados em um protótipo com potência de 7,5 kW são apresentados, explorando condições de transitórios na tensão da rede elétrica e velocidade do vento.

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Author Biographies

Francisco Kleber de A. Lima, Universidade Federal do Ceará C.P. 6001, Fortaleza-CE Brasil

nascido em 03 de novembro de 1968 em Fortaleza é Engenheiro Eletricista (1998) e Mestre em Engenharia Elétrica (2003), pela Universidade Federal do Ceará. Recebeu o título de Doutor em Engenharia Elétrica pela COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro em 2009. O Dr. Kleber Lima é professor da Universidade Federal do Ceará. Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência, qualidade de energia e acionamentos de máquinas elétricas. Francisco Kleber de A. Lima é membro da SOBRAEP desde 2002.

Edson H. Watanabe, Universidade Federal do Rio de Janeiro C.P. 68504, Rio de Janeiro-RJ Brasil

nascido no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, em 07 de novembro de 1952. Concluiu os cursos de graduação em Engenharia Eletrônica e mestrado em Engenharia Elétrica em 1975 e 1976, respectivamente, na Universidade Federal do Rio de Janeiro. Em 1981, obteve o grau de Doutor em Engenharia pelo Tokyo Institute of Technology, no Japão. Neste mesmo ano, tornou-se professor Adjunto e, em 1994, tornou-se professor Titular da COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro, onde atua em Eletrônica de Potência. Seus principais campos de interesse são análise, modelagem e projeto de conversores, filtros ativos e tecnologias FACTS. Dr. Watanabe é membro do IEE-Japan, Sociedade Brasileira de Automática, Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência, CIGRE e as Sociedades de Engenharia de Potência, Aplicações Industriais e Eletrônica de Potência do IEEE. Em 2005, foi admitido na Ordem Nacional do Mérito Científico (Brasil). Atualmente, é Diretor para Assuntos Acadêmico da COPPE/Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Pedro Rodríguez, Universitat Politècnica de Catalunya C.P. 8222, Terrassa-BCN Spain

recebeu os graus de M.S. e Ph.D. em Engenharia Elétrica da Universidade Técnica da Catalunha (UPC), Barcelona, Espanha, em 1994 e 2004, respectivamente. Em 1990, ingressou na Faculdade da UPC como professor assistente, onde é atualmente Professor Associado. Em 2005, foi investigador visitante no Centro de Sistemas de Eletrônica de Potência (CPES), Virginia Tech, E.U.A. Em 2006 e 2007, foi investigador de pós-doutoramento no Instituto de Tecnologia da Energia, Aalborg University (AAU), na Dinamarca, onde ministra cursos para o Doutorado desde 2006. Atualmente é o Chefe do Grupo de Pesquisa em Sistemas Elétricos de Energia Renovável (REES) na UPC e co-Supervisor do Vestas Power Program em parceria de colaboração com a AAU. Seu interesse está centrado na investigação de aplicações de eletrônica de potência para sistemas de energia distribuída e qualidade de energia.

Álvaro Luna, Universitat Politècnica de Catalunya C.P. 8222, Terrassa-BCN Spain

é graduado em Engenharia Mecânica (2001) e mestre em Engenharia Elétrica (2005) pela Universidade Politécnica da Catalunia (UPC). Em 2005 ingressou no doutorado em Engenharia Elétrica na mesma universidade, onde é membro do Grupo de Pesquisa em Sistemas Elétricos de Energia Renovável (REES). Entre seus temas de interesse destacam-se filtros ativos, sistemas de sincronização para conversores de potência e fontes renováveis de energia, em especial, a energia eólica.

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