Estimativa de Impedância para Suporte de Estabilidade e Qualidade de Energia em Inversores Conectados à Rede

Hugo M. T. C. Gomes; Leandro L. O. Carralero; José H. Suárez; André P. N. Tahim; José Renes Pinheiro; Fabiano F. Costa

doi:10.18618/REP.2022.2.0004

Authors

Hugo M. T. C. Gomes Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil
Leandro L. O. Carralero Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil
José H. Suárez Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil
André P. N. Tahim Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil
José Renes Pinheiro Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil
Fabiano F. Costa Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2022.2.0004

Keywords:

Amortecimento ativo, Análise de Estabilidade, Controle Adaptativo, Estimação de impedância, Método de Newton-Raphson

Abstract

Este trabalho propõe um método de estimação da impedância de rede adequado a sistemas de geração distribuída conectados à rede por meio de inversores. O procedimento é baseado em variações nas potências ativa e reativa injetadas no sistema de potência pelo inversor. As variações provocam alterações nos valores de tensão e corrente no Ponto de Acoplamento Comum (PAC). Essas alterações são usadas para estimar a resistência e indutância da rede através de análise numérica de Newton-Raphson. Além disso, a estimativa da impedância é usada para adaptar uma técnica de amortecimento ativo do sistema de controle do inversor. O método proposto é verificado por meio de simulações no ambiente PSIM e experimentalmente em tempo real por meio de plataforma de testes Hardware-in-the-Loop (HIL).

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Author Biographies

Hugo M. T. C. Gomes, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

recebeu o titulo de graduação em Engenharia Elétrica pelo Instituto Federal da Bahia, Brasil, em 2010, e o grau de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Bahia, Brasil, em 2016. Atualmente é Doutorando pelo Laboratório de Eficiência Energética (LABEFEA). Seus temas de pesquisa incluem técnicas de controle em sistemas de geração distribuída, PLL, estimativa de impedância de rede e estudo de estabilidade.

Leandro L. O. Carralero, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

recebeu o título de graduação em Engenharia de Automação e Controle pela Universidade do Oriente, Cuba, em 2012, e o grau de mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Bahia, Brasil, em 2018. Atualmente é estudante de doutorado do Laboratório de Eficiência Energética (LABEFEA) da UFBA. Seus interesses de pesquisa incluem modelagem e controle de sistemas de conversão de energia e eletrônica de potência.

José H. Suárez, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

recebeu o título de graduação em Engenharia Elétrica pelo Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa (ISMM) em 2010 e pelo M.S. em eficiência energética pela Universidade Oscar Lúcero Moya (UHO) em 2014, e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Bahia, Brasil, em 2019. Seus interesses de pesquisa Eletrôn. P 176 otên., Florianópolis, v. 27, n. 2, p. 165-176, abr./jun. 2022 incluem estimativa de impedância de rede, sincronização e técnicas de controle aplicados a geração distribuída.

André P. N. Tahim, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Bahia (2004). Obteve o título de mestre em Engenharia Elétrica e Doutor em Engenharia de Automação e Sistemas pela Universidade Federal de Santa
Catarina (2009 e 2015). Desde 2015 é membro do corpo docente de Engenharia Elétrica da Universidade Federal da Bahia (Brasil). Seus interesses de pesquisa atuais incluem modelagem e controle de sistemas de conversão de energia, análise de sistemas dinâmicos, sistemas de distribuição dc e eletrônica de potência para fontes de energia renováveis.

José Renes Pinheiro, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

recebeu o grau de Engenheiro Eletricista pela UFSM, e os graus de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela UFSC, em 1981, 1984, e 1994, respectivamente. É Prof. Titular (Voluntário) do DPEE da UFSM, onde atua desde 1985. Entre 2001 e 2002, realizou pós-doutorado no Center for Power Electronics Systems (CPES), Virginia Tech, EUA. Suas principais linhas de pesquisas e interesse incluem Projetos Otimizados de conversores estáticos, Sistemas Híbridos de conversão estática de energia, Conversão de Energia em Alta Frequência, Modelagem e Controle de Conversores Estáticos e Sistemas Distribuídos de Energia. É membro da SOBRAEP, da SBA, e das Sociedades PELS, IAS, IES e PES da IEEE.

Fabiano F. Costa, Universidade Federal da Bahia – UFBA, Salvador – BA, Brasil

recebeu os títulos de graduação, mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo, Universidade Federal da Paraíba e Universidade Federal de Campina Grande em 1997, 2001 e 2005 respectivamente. É Professor Associado no Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal da Bahia. Seus interesses de pesquisa são estabilidade e modelagem de conversores estáticos. É membro titular da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e Membro Sênior do IEEE.

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