Controle de frequência e tensão de micro centrais hidrelétricas que utilizam geradores de indução auto-excitados com emprego da modelagem não-linear de turbinas hidráulicas

Abstract

Este artigo apresenta a modelagem e o controle de frequência e tensão de micro centrais hidrelétricas aplicadas a geradores de indução auto-excitados. Para o controle de frequência da turbina hidraúlica foi considerada a modelagem não-linear aplicada a esse tipo de turbina e o emprego de um controlador, com características de um controlador do tipo proporcionalderivativo, aplicado a um sistema que emula a operação de uma turbina hidráulica, composto de um inversor de frequência acionando um motor de indução trifásico. O controle de tensão é realizado através de um inversor alimentado em tensão com modulação por largura de pulso. O inversor PWM opera como um compensador estático de reativos, que absorve ou injeta energia reativa no sistema de acordo com a carga aplicada, de forma a regular as tensões nos terminais do gerador de indução. Todo o sistema de controle proposto é implementado digitalmente utilizando processador digital de sinais. Ainda, ao longo do artigo, são apresentados resultados de simulação e resultados experimentais com o intuito de demonstrar a ação do sistema de controle na regulação das variáveis do sistema de geração, tanto em termos de controle de frequência quanto de controle de tensão.