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Title in Portuguese: Analise do comportamento do dfig em uma rede elétrica diante de afundamentos de tensão e falhas internas utilizando técnicas de controle pi e lqi
Title: Analysis of operation of the dfig in an electric grid through voltage sags and internal failures using pi and lqi control techniques
Author: Ribeiro Araújo, Luciano
Advisor(s): Pereira Pinto, Vandilberto
Keywords: Energia eólica
Gerador de indução de dupla alimentação
Eletrônica de potência
Afundamentos de tensão
Falhas internas
Assimetria elétrica resistiva
Controlador PI
Controlador LQI
Issue Date: Feb-2019
Publisher: Universidade Federal do Ceará
Citation: Araujo, L. R.
Abstract in Portuguese: Neste trabalho é realizada uma análise dos principais parâmetros de um gerador de indução duplamente alimentado(DFIG) conectado a uma rede elétrica com geração eólica quando ocorrem distúrbios de afundamento de tensão equilibrado, afundamento de tensão desequilibrado e falhas internas. A análise é feita com base na resposta de dois controladores, o proporcional-integral(PI) e o linear quadrático com ação integral(LQI). Faz parte do escopo deste trabalho apresentar as metodologias de sintonia dos ganhos dos controladores e as características da rede elétrica em que o gerador eólico é conectado. Quatro cenários com perturbações para análise dos resultados são considerados. No primeiro cenário é analisada a ocorrência de afundamentos de tensão equilibrados em dois pontos do sistema em estudo, no segundo cenário é avaliado o efeito dos afundamentos desequilibrados, no terceiro cenário é considerado assimetria elétrica resistiva nos terminais do rotor e no quarto cenário simula-se o distúrbio de faltas internas(curto-circuito) nos terminais do rotor e estator da máquina. Como resultado, mostra-se que, em geral, o desempenho do controle LQI é superior ao controlador PI com menores oscilações nos quatro cenários.
Abstract: In this work an analysis of the main parameters of a double fed induction generator(DFIG) connected to a wind power grid is performed when there are balanced voltage sag, unbalanced voltage sag and internal faults. The analysis is based on the response of two control strategies, the proportional-integral controller (PI) and the quadratic linear regulator with integral action (LQI). It is part of the scope of this work to present the methodologies for tuning controller gains and the characteristics of the electric grid in which the wind generator is connected. Four scenarios with disturbances to analyze the results are considered. In the first scenario is analyzed the occurrence of voltage sags balanced in two points of the system under study, in the second scenario is evaluated the effect of unbalanced sinkings, in the third scenario is considered electrical asymmetry at the rotor terminals and in the fourth scenario simulates the disturbance of internal faults(short circuit) in the rotor and stator terminals of the machine. As a result, it is shown that, in general, the performance of the LQI controller is higher than the PI controller with smaller oscillations in the four scenarios.
Description: Araújo, L. R. Análise de comportamento do dfig em uma rede elétrica diante de afundamentos de tensão e falhas internas utilizando técnicas de controle pi e lqi. 2018. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2018.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40137
metadata.dc.type: Dissertação
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