Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 8000
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia Elétrica |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | FUNARBIC/FUNARBE |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | FUNARBE |
| Primeiro autor | Renata Oliveira de Sousa |
| Orientador | HEVERTON AUGUSTO PEREIRA |
| Outros membros | João Victor Matos Farias |
| Título | Simulação e análise de métodos de ordenação e controle aplicados em inversores modulares multiníveis |
| Resumo | Em diversas aplicações relacionadas a sistemas elétricos de potência necessitamos utilizar um conversor de tensão (conversor c.c./c.c, c.c./c.a. ou c.a./c.c.) a fim de obter uma tensão especifica como resposta, seja a mesma contínua ou alternada. Como exemplo podemos citar o uso destes equipamentos em sistemas fotovoltaicos, carregadores de baterias, turbinas eólicas ou até mesmo o abastecimento de um sistema independente. Para aplicações de alta/média potência, os Conversores Modulares Multiníveis (CMM) apresentam alta eficiência na conversão. Para que a conversão ocorra, existem diferentes tipos de equipamentos e técnicas de controle e modulação utilizadas. Neste contexto o método de modulação NLC (Nearest-Level Control) com algoritmo de ordenação vem ganhando notoriedade no cenário mundial. Tal método é responsável pela indicação de quantos submódulos deverão ser inseridos no sistema e pela classificação, em ordem crescente ou decrescente, dos valores de tensão dos capacitores presentes em cada submódulo do CMM. A partir disto, este trabalho tem por objetivo simular e comparar a modulação NLC, utilizando um algoritmo de ordenação, com os métodos de modulação por largura de pulso comumente utilizados. As técnicas de modulação foram simuladas por meio dos softwares PLECS, sendo que os dados simulados foram posteriormente comparados com a modulação por largura de pulso (PWM) tanto em termos de performance, quanto em termos de frequência efetiva de chaveamento. Foram realizados testes destas técnicas aplicadas em um CMM monofásico de configuração double-star com 20 submódulos por braço. O primeiro teste foi realizado em um sistema isolado injetando 15MVA de potência e o segundo em um sistema conectado a uma rede elétrica de 50Hz, com tensão de fase de 13,8kV injetando 15MVA. Para o sistema isolado trabalhou-se a frequência de chaveamento efetiva de 280Hz para a simulação com PWM e 300Hz para a simulação com NLC. Já para o sistema conectado à rede trabalhou-se com uma frequência de chaveamento de 900Hz. Para estes testes analisou-se o a Taxa de Distorção Harmônica da Corrente (THDi) e o balanço de tensão dos capacitores. Quanto a THDi, no teste com sistema isolado obteve-se 13,85% e 11,49% para a NLC e PWM, respectivamente. Em contrapartida, no teste com o sistema conectado à rede obteve-se 14,72% e 6,17% para o PWM e a NLC, respectivamente. Já no que condiz ao balanço de tensão, verificou-se que, no teste com sistema isolado, a NLC seguiu melhor a referência desejada de 2,5kV, enquanto no teste conectado à rede, ambas tiveram resultados parecidos neste quesito. Desta forma, conclui-se que, no que condiz a THDi, o PWM teve um desempenho melhor para o sistema isolado e o NLC para o conectado à rede. Já para o controle do balanço de tensão dos capacitores a metodologia do NLC se demonstrou superior. |
| Palavras-chave | NLC, Modulação por Largura de Pulso, Método de Ordenação. |
| Forma de apresentação..... | Painel |