Banca de DEFESA: ARTHUR SALGADO DE MEDEIROS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ARTHUR SALGADO DE MEDEIROS
DATA : 30/10/2020
HORA: 14:00
LOCAL: Google Meet
TÍTULO:

Controle direto da tensão do rotor de um gerador de indução duplamente alimentado por meio de um processo de otimização restrita em tempo real


PALAVRAS-CHAVES:

Gerador de Indução Duplamente Alimentado; DFIG; Otimização não linear restrita; Controle Direto de Tensão.


PÁGINAS: 105
RESUMO:

O constante crescimento do potencial de geração de energia a partir de fonte eólica tem sido destaque no cenário mundial. Mudanças globais de comportamento em busca do desenvolvimento e consumo sustentáveis, substituindo combustíveis fósseis visando a melhoria à qualidade de vida e à preservação do planeta, são fatores importantes para a continuidade desse crescimento, devido à necessidade cada vez maior por fontes renováveis de energia. O desenvolvimento de pesquisas e estudos que propõem diferentes tipos de tecnologias para melhorar a eficiência e a qualidade da energia gerada por turbinas eólicas são cada vez mais incentivadas e necessárias, devido à sua participação cada vez maior nas matrizes energéticas de muitos países. Tornam-se, também, necessárias a revisão e a atualização dos códigos de rede, para que se adaptem à imprevisibilidade da geração por meio desse tipo de fonte energética e à necessidade operacional de maior controlabilidade. Além de definir as regras para a operação normal em regime permanente, os códigos de rede mais atuais demandam auxílio, por parte dos parques eólicos, nos controles de tensão e frequência, contribuindo para a manutenção da qualidade da operação da rede à qual estão conectados. Os sistemas de conversão de energia eólica que utilizam o Gerador de Indução Duplamente Alimentado, mais comumente chamado de DFIG, do inglês Doubly Fed Induction Generator, são os mais populares atualmente. Vantagens como redução da carga mecânica, controle de picth mais simples, amplo controle de potência ativa e reativa, conversores de menor potência que implica em menores perdas por chaveamento, redução de custos com conversores, menor injeção de harmônicos na rede, o colocam à frente de topologias de turbinas com geradores síncronos ou geradores de indução com rotor em gaiola. Esta tese tem o objetivo de apresentar e demonstrar a viabilidade da utilização de uma nova abordagem sobre os controles de tensão, potência ativa e reativa e fator de potência por meio do controle direto da tensão aplicada ao rotor do DFIG, pelo conversor do lado do rotor (do inglês, Rotor Side Converter – RSC). Essa tensão é determinada analiticamente, resolvendo um processo de otimização restrito em tempo real. Um sistema de equações derivado do circuito equivalente é adotado para representar o ponto de operação desejado do DFIG, e a solução desse sistema define os valores das coordenadas de tensão de alimentação do rotor, em regime permanente. Uma nova estratégia de controle é proposta para alcançar os valores de referência de tensão do rotor, sem violar os limites existentes em outras variáveis. Esta estratégia é desenhada de forma que a velocidade de evolução da tensão aplicada ao rotor seja governada pela evolução dinâmica da velocidade mecânica do rotor. Um processo de otimização foi formulado para minimizar o tempo de convergência da velocidade do rotor, restringindo variações transitórias na potência líquida gerada, de forma a acelerar a máquina, sem ultrapassar os limites nominais de corrente DFIG. Seguindo as tendências recentes de soluções com reduzido número de sensores, apenas as medições obtidas dos sensores do estator (tensões e correntes) são usadas. Dessa forma, a velocidade angular e as correntes do rotor são estimadas em tempo real. Um algoritmo para estimativa de indutância também está incluído, evitando que desvios do valor nominal possam levar a falsas tensões de referência ou alterações no controle de reativo. Além disso, é proposto um método para definição do ângulo de passo e da velocidade de referência, utilizando o método de solução numérica de Newton-Raphson.


MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 346287 - MANOEL FIRMINO DE MEDEIROS JUNIOR
Externo ao Programa - 346989 - JOSE TAVARES DE OLIVEIRA
Externo ao Programa - 347427 - RICARDO FERREIRA PINHEIRO
Externo à Instituição - MARCUS VINICIUS ALVES NUNES - UFPA
Externo à Instituição - THALES AUGUSTO DE OLIVEIRA RAMOS - IFRN
Externo à Instituição - UBIRATAN HOLANDA BEZERRA - UFPA
Notícia cadastrada em: 02/10/2020 18:12
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