Metodologia de Projeto e Análise de Algoritmos de Sincronismo PLL

Fernando P. Marafão; Sigmar M. Deckmann; José A. Pomilio; Ricardo Q. Machado

doi:10.18618/REP.2005.1.007014

Authors

Fernando P. Marafão Universidade Estadual Paulista (UNESP) Engenharia de Controle e Automação 18087-180 - Sorocaba, SP - Brasil
Sigmar M. Deckmann Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação C.P. 6101 – 13081-970 – Campinas, SP – Brasil
José A. Pomilio Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação C.P. 6101 – 13081-970 – Campinas, SP – Brasil
Ricardo Q. Machado Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação C.P. 6101 – 13081-970 – Campinas, SP – Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2005.1.007014

Keywords:

circuito de sincronismo, filtro ativo de potência, identificação da freqüência, ortogonalidade, PLL digital

Abstract

Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto e análise de um algoritmo de sincronismo PLL (Phase-Locked-Loop) para aplicações em eletrônica de potência. Tal método é baseado em conceitos de álgebra vetorial e ortogonalidade entre funções temporais. Apesar do modelo genérico do PLL proposto ser baseado em sistemas unidimensionais (monofásicos), também será apresentado e discutido um modelo multidimensional (trifásico), o qual apresenta características interessantes sob condições específicas, como por exemplo, com sinais de entrada senoidais e equilibrados. Uma vez que a informação correta sobre a fase e a freqüência do sistema é de extrema importância para vários equipamentos e sistemas de controle conectados à rede elétrica, os erros de regime e a resposta dinâmica do PLL proposto serão analisados sob diferentes condições da tensão de alimentação. Para validar os modelos propostos, serão apresentados resultados de simulação, bem como resultados experimentais de um protótipo de filtro ativo de potência, o qual utiliza as informações do PLL em sua malha de controle de corrente.

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Author Biographies

Fernando P. Marafão, Universidade Estadual Paulista (UNESP) Engenharia de Controle e Automação 18087-180 - Sorocaba, SP - Brasil

natural de José Bonifácio, SP, é engenheiro eletricista (1997) formado na Universidade Estadual Paulista (Campus Bauru), mestre (2000) e doutor (2004) pela Universidade Estadual de Campinas. Em 2002 foi pesquisador visitante no Departamento de Engenharia de Informação da Universidade de Pádua (Itália), onde trabalhou em técnicas de controle digital aplicadas ao controle de filtros ativos de potência. Atualmente é Professor Assistente na Universidade Estadual Paulista (Campus Sorocaba), onde integra o grupo de Engenharia de Controle e Automação. Suas áreas de interesse relacionam-se com o uso de técnicas de processamento e controle digital em aplicações da eletrônica de potência e sistemas de energia, filtros ativos de potência, qualidade de energia e definições de potência na presença de distorções e assimetrias. Dr. Marafão é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP), da Sociedade Brasileira de Automática (SBA) e do IEEE.

Sigmar M. Deckmann, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação C.P. 6101 – 13081-970 – Campinas, SP – Brasil

é engenheiro eletricista (1973), mestre (1976) e doutor (1980) pela Universidade Estadual de Campinas. É professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação da Universidade Estadual de Campinas desde 1974. De 1986 a 1988 foi chefe do Departamento de Sistemas e Controle de Energia. De 1999 a 2003 foi vice[1]diretor da faculdade. Também tem liderado diversos projetos sobre Flicker, monitoração de qualidade de energia e instrumentação digital. Suas principais linhas de pesquisa tem sido: dinâmica do sistema de potência, instrumentação, qualidade de energia, monitoração de distúrbios, estudos sobre a propagação de harmônicos e Flicker e filtros ativos de potência. Dr. Deckmann é membro do IEEE.

José A. Pomilio, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação C.P. 6101 – 13081-970 – Campinas, SP – Brasil

é engenheiro eletricista, mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. De 1988 a 1991 foi chefe do grupo de eletrônica de potência do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Realizou estágios de pós-doutoramento junto à Universidade de Pádua e à Terceira Universidade de Roma, ambas na Itália. Foi presidente da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência – SOBRAEP e membro do comitê administrativo da IEEE Power Electronics Society. Atualmente é editor da revista Eletrônica de Potência, editor associado da IEEE Trans. on Power Electronics e de Controle & Automação. É professor da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp deste 1984. Dr. Pomilio é membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP), da Sociedade Brasileira de Automática (SBA), da SBPC e do IEEE.

Ricardo Q. Machado, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação C.P. 6101 – 13081-970 – Campinas, SP – Brasil

é natural de Santa Maria RS graduou-se engenheiro eletricista (1997) pela Universidade Federal de Santa Maria, mestre (2002) e doutor em Engenharia Elétrica (2005) pela Universidade Estadual de Campinas. Entre 2003 e 2004 foi pesquisador visitante junto ao grupo de Eletrônica de Potência da Universidade de Padova, Itália. Atualmente atua como pesquisador junto CEEMA (Centro de Estudos em Energia e Meio-Ambiente) e PPGEE (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica) da Universidade Federal de Santa Maria. Suas áreas de interesse são: controle digital aplicado à eletrônica de potência, qualidade do processamento da energia elétrica, filtros ativos e fontes alternativa de energia. Dr. Machado é membro da SOBRAEP

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