Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/44187
Title in Portuguese: Algoritmo de sincronização com detector de sequência positiva e negativa: aplicação em conversores estáticos conectados à rede elétrica
Author: Fonseca, Jean Marcos Lobo da
Advisor(s): Lima, Francisco Kleber de Araújo
Keywords: Engenharia elétrica
Conversores de corrente elétrica
Algoritmos
Synchronization algorithms
Sequence detector
Phase-locked loop
Power converters
Issue Date: 22-Jul-2019
Citation: FONSECA, J. M. L. da. Algoritmo de sincronização com detector de sequência positiva e negativa: aplicação em conversores estáticos conectados à rede elétrica. 2019. 142 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: Este trabalho dá continuidade ao estudo de dois algoritmos de sincronização com aplicações em conversores de potência conectados à rede elétrica. O primeiro é uma estrutura detectora de sequência positiva que possui bom desempenho mesmo em cenários com alta distorção harmônica. O segundo, também conhecido como ISI-PLL, adiciona um filtro adaptativo a primeira estrutura visando melhorar a capacidade de filtragem em cenários com distorções subharmônicas e interharmônicas. Esta dissertação propõe uma expansão de ambas as estruturas para que também seja possível detectar componentes de sequência negativa. A informação da componente de sequência negativa pode ser utilizada para mecanismos de proteção do conversor ou para o controle do conversor, caso queira-se mantê-lo conectado à rede em cenários com desbalanço de tensão. Em um segundo momento, visando uma aplicação no monitoramento da rede elétrica, a estrutura é expandida de maneira genérica para que possam ser estimados componentes harmônicos presentes na rede em tempo real. Resultados de simulação são obtidos através do software MATLAB/SIMULINK e resultados experimentais são obtidos através da plataforma DSPACE 1103. Os resultados dos algoritmos de sincronização envolvem a comparação das suas respostas com outras populares na literatura técnica e indicam uma equivalência ou superioridade das mesmas. Objetivando comprovar a aplicabilidade das estruturas detectoras de sequência positiva e negativa, as mesmas são utilizadas como parte do controle de um conversor operando como STATCOM. Objetivos de controle do STATCOM envolvem a injeção de corrente capacitiva para regulação da tensão da rede no ponto de conexão e correção de fator de potência de uma carga predominantemente indutiva e cancelamento das oscilações de potência reativa instantânea em cenários de desbalanço da rede elétrica. Resultados de simulação são obtidos através do software PSCAD/EMTDC, enquanto que para resultados experimentais, o controle do conversor é feito através da plataforma DSPACE 1103, com o auxílio da interface gráfica ControlDesk.
Abstract: This work is a follow up two synchronization algorithms with applications to grid-connected power converters. The first structure is a positive sequence detector with good performance in scenarios with high harmonic distortion. The second one, also known as ISI-PLL, adds an adaptive filter to the first structure in order to enhance its filtering capability in scenarios with subharmonic and interharmonic distortion. This work proposes to expand both structures so that they are able to detect negative sequence components as well. The negative sequence components can be used as a mechanism to protect the converter or to control it in scenarios with grid-voltage imbalance. Then, the structure is expanded once again in order to detect, in real time, any harmonic component in the input signal. Simulation results are obtained using the software MATLAB/SIMULINK whereas experimental results are obtained with the aid of the HIL DSPACE platform. The results involve the comparison between two well-known synchronization algorithms and the two proposed structures and suggest their equivalence or even superiority in multiple scenarios. Aiming to prove the applicability of the proposed structures, they are employed in the control structure of a grid-connected power converter that operates as a STATCOM. The converter objectives are grid-voltage regulation at the point of common coupling, power factor correction and canceling of oscillating reactive power components in scenarios with grid-voltage imbalance. Simulation results are carried out using the software PSCAD/EMTDC and experimental results are obtained using, again, the HIL DSPACE platform, with the aid of the electronic control unit ControlDesk.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/44187
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2019_dis_jmlfonseca.pdf42,82 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.