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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo e Análise de controlador para turbina eólica para injeção de energia na rede elétrica.
Título(s) alternativo(s): Study and analysis of controller for wind turbine for power injection in electric network.
Autor: ASSUNÇÃO, Marcos Paulo Ferreira de 
Primeiro orientador: RIBEIRO, Luiz Antonio de Souza
Primeiro coorientador: MATOS, José Gomes de
Primeiro membro da banca: RIBEIRO, Luiz Antonio de Souza
Segundo membro da banca: MATOS, José Gomes de
Terceiro membro da banca: BARCELOS, Silvangela Lilian da Silva Lima
Quarto membro da banca: SANTOS, Walbermark Marques dos
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre duas topologias comumente aplicadas em sistemas eólicos de pequeno porte para injetar potência na rede elétrica. As topologias analisadas são baseadas em geradores síncronos à ímãs permanentes, sendo elas: uma topologia com retificador trifásico em ponte com diodos, conversor boost e inversor e uma topologia com conversor back-to-back. Para realizar a comparação são descritos a modelagem matemática dos componentes presentes nesses sistemas e o projeto dos controladores. Foi proposta e implementada uma forma de compensação para mitigar os efeitos do atraso computacional visto que os controladores são implementados no domínio discreto. Desta forma foi possível projetar controladores de corrente com elevada largura de faixa. São apresentados os projetos dos controladores associados aos sistemas de geração (MPPT e controle de corrente) e injeção de potência na rede (controle da tensão do barramento CC, controle da corrente injetada e PLL). O estudo utiliza o MPPT com realimentação do sinal de potência para extração da máxima energia cinética contida no vento. Como resultado tem-se um levantamento das vantagens e desvantagens das topologias analisadas, facilidades e dificuldades de implementação, assim como as limitações de tais sistema. A partir desses resultados pode-se concluir que a topologia com o conversor back-to-back é a mais indicada em comparação à topologia com ponte trifásica a diodo + conversor boost + inversor para sistemas eólicos de pequeno porte.
Abstract: This work presents a comparative study between two topologies commonly applied in small wind systems to inject power in the electric grid. The topologies analyzed are based on permanent magnets synchronous generators, which are: a topology with three-phase diode rectifier, boost converter, inverter, and a topology with back-to-back converter. To perform the comparison, it is described the mathematical modeling of the components present in these systems and the development of the controllers. A form of compensation has been proposed and implemented to mitigate the effects of computational delay since the controllers are implemented in the discrete domain. In this way it was possible to design current controllers with high bandwidth. The design of the controllers associated to the generation systems (MPPT and current control) and power injection in the network (DC bus voltage control, injected current control and PLL) are presented. The study uses the power signal feedback as MPPT strategy for maximum extraction of the kinetic energy contained in the wind. As a result, a survey of the advantages and disadvantages of the analyzed topologies, facilities and implementation difficulties, as well as the limitations of such systems is presented. From these results it can be concluded that the topology with the back-to-back converter is the most indicated in comparison to the topology with three-phase diode rectifier + boost converter + inverter for small wind systems.
Palavras-chave: Energia eólica; controle de corrente; sistemas eólicos de pequeno porte; realimentação de potência; controladores
Wind power; current control; power feedback; small wind systems; controllers
Área(s) do CNPq: Geração da Energia Elétrica.
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: ASSUNÇÃO, Marcos Paulo Ferreira de. Estudo e Análise de controlador para turbina eólica para injeção de energia na rede elétrica.. 2018. 113 folhas. Dissertação( Programa de Pós-graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2492
Data de defesa: 26-Out-2018
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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