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Contribui??es ? estrat?gia de controle sem detec??o de harm?nicos aplicada a um filtro ativo de pot?ncia paraleloSousa, Raphaell Maciel de 24 November 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-11-24 / Os esquemas de controle convencionais aplicados em Filtros Ativos de Pot?ncia
Paralelos (FAPPs) utilizam extra??o de ham?nicos, de modo que o desempenho da
compensa??o depende da velocidade e precis?o com que os componentes harm?nicos da
carga n?o linear s?o identificados. O FAPP pode ser implementado sem o uso de extratores
de harm?nicos. Neste caso, a compensa??o dos componentes harm?nicos ? obtida
a partir do balan?o de pot?ncia do sistema. O desempenho da compensa??o no caso em
que o balan?o de pot?ncia ? utilizado depende da velocidade com que o sistema entra em
estado de equil?brio. Neste caso, as correntes de fase s?o indiretamente reguladas por um
controlador de dupla sequ?ncia (Double sequence controller - DSC) com dois graus de
liberdade, cujo o princ?pio do modelo interno (internal mode principle - IMP) ? utilizado
para evitar transforma??es de coordenadas e garantir erro nulo em regime permanente.
Adicionalmente o DSC apresenta robustez quando o FAPP opera sob condi??es de desbalanceamento.
Al?m disso, o FAPP implementado sem esquemas de detec??o compensam
simultaneamente harm?ncos e reativos da carga. Suas capacidades de compensa??o, entretanto,
s?o limitadas pela pot?ncia dispon?vel no conversor do FAPP. Tal restri??o pode
ser minimizada se o n?vel de pot?ncia reativa compensada for flexibilizado. Um esquema
de estima??o que determina as correntes do filtro ? introduzido para conferir flexibilidade
na compensa??o de reativos da carga. Resultados experimentais s?o apresentados para
demonstrar o desempenho do sistema proposto. / The conventional control schemes applied to Shunt Active Power Filters
(SAPF) are Harmonic extractor-based strategies (HEBSs) because their effectiveness depends
on how quickly and accurately the harmonic components of the nonlinear loads
are identified. The SAPF can be also implemented without the use of the load harmonic
extractors. In this case, the harmonic compensating term is obtained from the system active
power balance. These systems can be considered as balanced-energy-based schemes
(BEBSs) and their performance depends on how fast the system reaches the equilibrium
state. In this case, the phase currents of the power grid are indirectly regulated by double
sequence controllers with two degrees of freedom, where the internal model principle is
employed to avoid reference frame transformation. Additionally the DSC controller presents
robustness when the SAPF is operating under unbalanced conditions. Furthermore,
SAPF implemented without harmonic detection schemes compensate simultaneously harmonic
distortion and reactive power of the load. Their compensation capabilities, however,
are limited by the SAPF power converter rating. Such a restriction can be minimized
if the level of the reactive power correction is managed. In this work an estimation scheme
for determining the filter currents is introduced to manage the compensation of reactive
power. Experimental results are shown for demonstrating the performance of the proposed
SAPF system.
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Controle Adaptativo Robusto para Filtros Ativos de Pot?ncia ParaleloAzevedo, Christian Cesar de 04 November 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-11-04 / Conventional control strategies used in shunt active power filters (SAPF) employs
real-time instantaneous harmonic detection schemes which is usually implements with
digital filters. This increase the number of current sensors on the filter structure which results
in high costs. Furthermore, these detection schemes introduce time delays which can
deteriorate the harmonic compensation performance. Differently from the conventional
control schemes, this paper proposes a non-standard control strategy which indirectly
regulates the phase currents of the power mains. The reference currents of system are
generated by the dc-link voltage controller and is based on the active power balance of
SAPF system. The reference currents are aligned to the phase angle of the power mains
voltage vector which is obtained by using a dq phase locked loop (PLL) system. The
current control strategy is implemented by an adaptive pole placement control strategy
integrated to a variable structure control scheme (VS-APPC). In the VS-APPC, the internal
model principle (IMP) of reference currents is used for achieving the zero steady
state tracking error of the power system currents. This forces the phase current of the
system mains to be sinusoidal with low harmonics content. Moreover, the current controllers
are implemented on the stationary reference frame to avoid transformations to the
mains voltage vector reference coordinates. This proposed current control strategy enhance
the performance of SAPF with fast transient response and robustness to parametric
uncertainties. Experimental results are showing for determining the effectiveness of
SAPF proposed control system / As estrat?gias de controle convencionais de filtros ativos de pot?ncia paralelos (SAPF
- Shunt Active Power Filters) empregam esquemas de detec??o de harm?nicos em tempo
real, usualmente implementados com filtros digitais. Isso pode resultar em altos custos
devido o aumento no n?mero de sensores na estrutura do filtro. Al?m disso, esses
esquemas de detec??o introduzem atrasos que podem deteriorar o desempenho da compensa??o
de harm?nicos. Diferentemente dos esquemas de controle convencionais, este
trabalho prop?e uma nova estrat?gia de controle que regula indiretamente as correntes de
fase da rede el?trica. As correntes de refer?ncia do sistema s?o geradas pelo controle de
tens?o do barramento CC e s?o baseadas no balan?o de pot?ncia ativa do sistema SAPF.
As correntes de refer?ncia s?o alinhadas com o ?ngulo de fase do vetor tens?o da rede, que
? obtido usando um PLL (Phase Locked Loop). O controle de corrente ? implementado
por uma estrat?gia de controle adaptativo por aloca??o de p?los, integrada com um esquema
de controle com estrutura vari?vel (VS-APPC: Variable Structure - Adaptive Pole
Placement Control). No VS-APPC, o princ?pio do modelo interno (IMP - Internal Model
Principle) de refer?ncia ? usado para eliminar o erro em regime permanente das correntes
de fase do sistema. Isso for?a as correntes de fase do sistema a serem senoidais e com
baixo teor de harm?nicos. Al?m disso, os controladores de corrente s?o implementados
no referencial estacion?rio para evitar transforma??es nas coordenadas de refer?ncia do
vetor tens?o da rede. Esta estrat?gia de controle de corrente melhora a performance do
SAPF com uma resposta transit?ria r?pida e robusto a incertezas param?tricas. Resultados
experimentais s?o apresentados para demonstrar a efic?cia do sistema de controle
proposto para o SAPF
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