Proposta de um Chaveamento PWM Otimizado para um Conversor Multinível em Cascata Assimétrico

Authors

  • Lucas Frizera Encarnação Universidade Federal do Espírito Santo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Vitória – ES
  • Mauricio Aredes Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica Rio de Janeiro - RJ

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2012.3.601608

Keywords:

Compensador Síncrono Estático (STATCOM), Conversor Multinível, Modulação por Largura de Pulso, Qualidade de Energia Elétrica

Abstract

Este artigo apresenta uma proposta de modulação híbrida, combinando a modulação em degrau convencional com a modulação PWM (Pulse Width Modulation) descontínua, aplicada aos conversores multiníveis em cascata assimétricos. O desempenho da modulação híbrida proposta neste trabalho será comparada com duas estratégias híbridas convencionais por meio de resultados de simulação e experimentais. O conversor multinível implementado é composto por três inversores monofásicos, em ponte completa, por fase. Por fim, um compensador síncrono estático aplicado a redes de distribuição de média tensão (DSTATCOM) é implementado no intuito de validar experimentalmente a estratégia de modulação proposta.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Lucas Frizera Encarnação, Universidade Federal do Espírito Santo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Vitória – ES

nascido em 27/12/1979 em Vitória/ES é engenheiro eletricista pela Universidade Federal do Espírito Santo desde 2003, e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro desde 2009. Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal do Espírito Santo. Suas áreas de interesse são: eletrônica de potência, qualidade de energia, filtros ativos, compensadores estáticos e conversores multiníveis. Dr. Lucas é membro da SOBRAEP.

Mauricio Aredes, Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Elétrica Rio de Janeiro - RJ

nasceu em 1961. Tornou-se Engenheiro Eletricista em 1984 pela Universidade Federal Fluminense, Niterói-RJ. Em 1991, recebeu o título de M.Sc. em Engenharia Elétrica pela UFRJ. Em 1996, tornou-se Dr.-Ing. (Hons.) pela Technische Universität Berlim, Alemanha. Atualmente, é Professor adjunto da Universidade Federal do Rio de Janeiro onde ensina Eletrônica de Potência. Suas áreas de pesquisas incluem sistemas HVDC, FACTS, filtros ativos, custom power e qualidade de energia.

References

W. Freitas, A. Morelato, W. Xu, F. Sato, "Impacts of AC Generators and DSTATCOM devices on the dynamic performance of distribution systems", IEEE Trans. on power delivery, vol. 20, no. 2, pp. 1493-1501. April 2005. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2004.839181 DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2004.839181

J. Rodriguez, L.G. Franquelo, S. Kouro, J.I. Leon, R.C. Portillo, M.A.M. Prats, M.A. Perez, "Multilevel Converters: An Enabling Technology for High-Power Applications", Proceedings of the IEEE, vol. 97, Issue 11, pp. 1786 - 1817, Nov. 2009. https://doi.org/10.1109/JPROC.2009.2030235 DOI: https://doi.org/10.1109/JPROC.2009.2030235

L.G., Franquelo, J. Rodriguez, J.I. Leon, S. Kouro, R. Portillo, M.A.M. Prats, "The age of multilevel converters arrives", IEEE Industrial Electronics Magazine, vol.2, Issue 2, pp. 28 - 39, June 2008. https://doi.org/10.1109/MIE.2008.923519 DOI: https://doi.org/10.1109/MIE.2008.923519

J. Rodrigues, L. Jim-Sheng and F. Z. Peng, "Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls and Applications", IEEE Trans. Ind. Electronics, vol. 49, no. 4, pp. 724-738, august 2002. https://doi.org/10.1109/TIE.2002.801052

S. Kouro, M. Malinowski, K. Gopakumar, J. Pou, L. G. Franquelo, B. Wu, J. Rodriguez, M. A. Pérez, J. I. Leon, "Recent Advances and Industrial Applications of Multilevel Converters", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 57, no. 8, pp. 2553-2580. Aug 2010. https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2049719 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2010.2049719

J. Rodrigues, L. Jim-Sheng, F.Z. Peng, "Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls and Applications",IEEE Transactions on IndustrialElectronics, vol. 49, No. 4, pp. 724-738. August 2002. https://doi.org/10.1109/TIE.2002.801052 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2002.801052

H. Akagi, S. Inoue, T. Yoshii, "Control and Performance of a Transformerless Cascade PWM STATCOM with Star Configuration", IEEE Transactions on IndustrialApplications, vol. 43, no. 4, pp 1041-1049.July/Aug 2007. https://doi.org/10.1109/TIA.2007.900487 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2007.900487

B. Blazic, I. Papic,"Improved D-StatCom Control for Operation with Unbalanced Currents and Voltages". IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 1, pp. 225-233. Jan 2006. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2005.859304 DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2005.859304

IEEE Std. 519, IEEE Recommended Practices and Requirements for Control in Electrical Power Systems,1993.

Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional - PRODIST, Módulo 8 -Qualidade da Energia Elétrica, ANEEL, 2011.

L.F. Encarnação, Compensador Síncrono Estático Multinível em Média Tensão para Sistemas de Distribuição, Tese de doutorado- COPPE/UFRJ, RJ, 2009.

L.A. Silva, S.P. Pimentel, J.A. Pomilio, "Nineteen-level Active Filter System using Asymmetrical Cascaded Converter with DC Voltages Control", Power Electronics Specialists Conference, pp. 303-308. June 2005.

D.G. Holmes, T.A. Lipo, Pulse Width Modulation for Power Converters - Principles and Practices, IEEE Press Wiley-Interscience. New Jersey 2003. https://doi.org/10.1109/9780470546284 DOI: https://doi.org/10.1109/9780470546284

Published

2012-08-31

How to Cite

[1]
L. F. Encarnação and M. Aredes, “Proposta de um Chaveamento PWM Otimizado para um Conversor Multinível em Cascata Assimétrico”, Eletrônica de Potência, vol. 17, no. 3, pp. 601–608, Aug. 2012.

Issue

Section

Original Papers