Estudos e Contribuições Para Um Gerador Síncrono Virtual Com Filtragem Harmônica

Nome: Thiago Silva Amorim
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 23/09/2022
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Lucas Frizera Encarnação Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Bruno Wanderley França Examinador Externo
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Examinador Interno
Hélio Marcos André Antunes Examinador Interno
Lucas Frizera Encarnação Orientador
Renner Sartório Camargo Examinador Externo

Resumo: Com o aumento da penetração das unidades de geração distribuída no sistema elétrico, a redução da inércia rotacional total do sistema elétrico pode levar a deterioração da estabilidade do sistema. Além deste problema, a proliferação crescente de dispositivos baseados em eletrônica de potência pode introduzir correntes e tensões harmônicas no sistema e deteriorar a qualidade de energia elétrica de um sistema. Este trabalho propõe o estudo de controles de inversor que simultaneamente possuem inércia sintética e compensam correntes e tensões harmônicas de um sistema elétrico. O controle do gerador síncrono virtual (VSG) é responsável pelo cálculo da corrente na frequência fundamental de referência que contribui para a estabilidade de frequência do sistema, enquanto o controle de detecção harmônica calcula as correntes harmônicas de referência necessárias a fim de mitigar as correntes e tensões harmônicas
presentes no sistema elétrico. Assim, a combinação destes dois controles permite que um único inversor contribua para a estabilidade de frequência e melhore a qualidade de energia de um sistema elétrico. O modelo do VSG e as estratégias de detecção harmônicas baseadas na Teoria p-q e nos combinadores lineares de Fourier (FLC) são estudados e, a partir destes estudos, são propostos controladores de um inversor que combinam o controle VSG e a estratégia de detecção harmônica. Dentre as combinações propostas, o controlador que combina o controle VSG com a detecção harmônica baseada em FLC com ganho adaptativo aplicado em um sistema elétrico é a principal contribuição deste trabalho. A fim de verificar estratégias de controle propostas neste trabalho, foram realizadas simulações em softwares e ensaios experimentais em plataformas software-in-the-loop. A partir dos resultados obtidos nas simulações, pode-se comprovar que a combinação do controle do gerador síncrono virtual com a detecção harmônica pode simultaneamente contribuir para a estabilidade de frequência e melhorar a qualidade de
energia elétrica do sistema elétrico.

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