Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2437_1.pdf: 2890138 bytes, checksum: d106bef16c8ef2a7b61dc848b6a2b498 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação trata de aspectos relacionados à aplicação série de Reatores Naturalmente Saturados (RNS) em sistemas de potência, com ênfase em Limitadores de Corrente de Curto Circuito (LCC), seus aspectos gerais e análise de desempenho. Inicialmente, uma análise do estado operativo dos dispositivos de manobras em funcionamento no sistema elétrico nacional é apresentada para destacar a relevância do tema para o setor elétrico. Segue-se uma síntese do estado da arte relacionada com os limitadores para mostrar o efetivo interesse da comunidade cientifica pelo assunto e para posicionar o presente trabalho no contexto mundial. Novas propostas para a utilização em série de RNS são então apresentadas. Arquiteturas com montagens e características inovadoras são descritas e aprofundadas, destacando-se as novidades introduzidas no modelo anteriormente desenvolvido pela GEC (General Electric Company), pioneira nos estudos a respeito deste dispositivo. Uma investigação laboratorial por meio de protótipos em tamanho reduzido de elementos de um sistema elétrico com a aplicação série de RNS funcionando como LCC é apresentada para certificar a eficiência dos arranjos ora propostos, apoiada por simulações no programa computacional EMTP-ATP (Electro-Magnetic Transient Program - Alternative Transient Program). Modelos matemáticos para o estudo de desempenho desses limitadores são estabelecidos e autenticados pelo confronto entre os registros obtidos em laboratório e as respostas fornecidas pelo EMTP-ATP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This dissertation addresses the main problems related to doubly-fed induction generators (DFIG) connection to grids with unbalanced voltages. Series compensation is used to achieve balanced voltage on the stator of the machine, avoiding torque oscillations and high currents due to the grid voltage unbalance. The DC-link voltage control proposed reduces the complexity of the converter when compared to the alternatives considered in the literature. The close to no-load operation of the DFIG is also depicted. Simulation results for a commercial large scale generator are presented to demonstrate the performance of the system with the proposed controller. / Esta dissertação trata dos principais problemas relacionados à conexão de geradores duplamente alimentados à rede elétrica com tensões desequilibradas. Compensação série é usada para equilibrar as tensões no estator da máquina, evitando oscilações de conjugado e altas correntes de seqüência negativa devido aos desequilíbrios das tensões no ponto de conexão do gerador. O controle da tensão do barramento CC é proposto tal que é possível reduzir a complexidade do conversor quando comparado com outras alternativas apresentadas na literatura. A operação próximo à carga nula é apresentada. Resultados de simulação para um gerador em escala comercial são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema proposto.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-19T19:42:59Z No. of bitstreams: 1 danielsalomaosilva.pdf: 1815639 bytes, checksum: 1ac9991f1cfff85fc90c22c80f5ccaf4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-20T13:12:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 danielsalomaosilva.pdf: 1815639 bytes, checksum: 1ac9991f1cfff85fc90c22c80f5ccaf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 danielsalomaosilva.pdf: 1815639 bytes, checksum: 1ac9991f1cfff85fc90c22c80f5ccaf4 (MD5) Previous issue date: 2011-09-01 / O Compensador Série Síncrono Estático (SSSC – Static Synchronous Series Compensator) é um controlador FACTS (Flexible AC Transmission Systems) proposto na literatura para controlar o fluxo de potência pelas linhas de transmissão a corrente alternada. O SSSC é um compensador de potência reativa baseado em conversores eletrônicos de potência de alta capacidade ligados em série com as linhas de transmissão. Neste trabalho são utilizados conversores fonte de tensão (do inglês, VSC – Voltage Source Converters) multiníveis em cascata assimétrica, ligados ao sistema elétrico sem transformadores. O uso do SSSC aumenta as margens de estabilidade, a controlabilidade e a capacidade de transferência de potência de um sistema elétrico. Como a tensão sintetizada pelo SSSC está em quadratura com a corrente pela linha, pode-se utilizá-lo para emular uma reatância série, impor uma tensão ou injetar/absorver potência reativa em série com a linha de transmissão compensada. Neste trabalho são estudados cinco diferentes algoritmos para controlar as tensões geradas pelo SSSC. Resultados de simulações digitais são utilizados para verificar o desempenho de cada algoritmo implementado. / The Static Synchronous Series Compensator (SSSC) is a FACTS (Flexible AC Transmission Systems) controller proposed in the literature to control the power flow through the transmission power lines. The SSSC is a series connected compensator based on static power electronics converters. In this work, three single-phase asymmetrical cascaded multilevel voltage source converters (VSC) are used, connected to the electric power system without transformers. The use of SSSC increases the stability limit, the controllability and the transfer power capacity of electric power systems. Since the voltage synthesized by SSSC is in quadrature with line current, it can be used to emulate a series reactance, to synthesize a voltage or to inject/absorb reactive power in series with the compensated transmission line. Five different control algorithms are investigated to control the output voltages of the SSSC. Digital simulation results are used to demonstrate the effectiveness of each control strategy.

Submitted by Morgana Silva (morgana_linhares@yahoo.com.br) on 2016-07-27T16:18:26Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1682868 bytes, checksum: e6813f2f2930d8867270563d26fb878c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T16:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1682868 bytes, checksum: e6813f2f2930d8867270563d26fb878c (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work proposes a repetitive-based control for series compensator with the objective of dynamically restore the voltage applied to sensitive and critical loads of power system. The control mitigates voltage sags while also minimize harmonic distortions. Its transfer function is simple to be realized and does not require any harmonic selective filters. The control system acts on sinusoid references and it is implemented in each phase independently. Another important aspect of the proposed system are the optimization strategies to minimize either the voltage injection or the active power injection. One of these strategies is to optimize the magnitude of the compensation voltage sag with the smallest voltage magnitude injection by the series compensator. For this purpose, the compensating voltage injected must be in phase with the voltage supply. Is possible to control the injection of the voltage compensation to minimize active power injection by the series compensator to compensate a voltage sag. To perform the voltage correction with minimum active power injection were developed analytical expressions for the magnitude and angle of the injected voltage. To implement theses strategies, an recursive least-squares algorithm is used to estimate the grid voltage. A laboratory-scale series compensator was developed to validate the method. Simulations and experimental results are presented and show the efficacy of the proposed method. / Este trabalho propõe um controle repetitivo para compensadores série com o objetivo de restaurar dinamicamente a tensão aplicada a cargas sensíveis e críticas de sistemas de energia. O controle pode mitigar afundamentos de tensão ao mesmo tempo que compensa distorções harmônicas. Sua função de transferência é simples de ser implementada e não requer qualquer filtro seletivo de harmônicos. O sistema de controle atua sobre as referências senoidais e deve ser implementado em cada fase independentemente. Um outro aspecto importante do trabalho são as estratégias de otimização para minimizar a tensão de compensação ou a potência ativa fornecida pelo compensador. Um destas estratégias é a otimização pela amplitude, em que a compensação do afundamento de tensão ocorre com a menor injeção de amplitude de tensão por parte do compensador série. Para isso, a tensão injetada pelo compensador deve estar em fase com a tensão da rede afundada. Pode-se, também, controlar a injeção da tensão de compensação para minimizar a potência ativa a ser injetada pelo compensador série para compensar um afundamento de tensão. Para realizar a correção com a mínima injeção de potência ativa utilizou-se expressões analíticas para obter a magnitude e o ângulo da tensão a ser injetada. Na implementação destas estratégias foi utilizado um algoritmo recursivo de mínimos quadrados para estimar a amplitude e fase da tensão da rede. Um sistema compensador série foi montado em laboratório para validar o método. As simulações e resultados experimentais são apresentados e constatam a eficácia do método proposto.

This paper proposes two new topological arrangements consisting in connecting the AC power supply in series with two DC converters, one operating during the positive half-cycle and the other during the negative half cycle. It is noteworthy that these DC converters in series in a case are Buck EIE converters and on the other a buck. The results obtained with both arrangements are analyzed and compared. The control strategy is developed with the goal of imposing an AC voltage output within the limits imposed by the rules in order to mitigate the problems associated with Sags and Swells from the AC power supply . The principles of operation as well as the experimental and simulation results obtained in both steady and transient state are presented and validated for a 1kVA experimental prototype. Finally, some works still on progress related to this dissertation are presented, like the multilevel compensation and the three phase compensation. / Este trabalho propõe dois novos arranjos topológicos que consistem em se conectar a alimentação CA em série com dois conversores CC, um para operar durante o semiciclo positivo e o outro durante o semiciclo negativo. Vale ressaltar que estes conversores CC em série, em um caso são conversores Buck EIE e no outro um conversor Buck. Os resultados obtidos com ambos os arranjos são analisados e comparados. A estratégia de controle é desenvolvida com o intuito de impor uma tensão de saída CA dentro dos limites impostos pelas normas de forma a mitigar os problemas associados com Sags e Swells da rede de alimentação CA. Os princípios de operação, os resultados experimentais e de simulação obtidos, tanto em regime permanente quanto em condições transitórias de operação, são apresentados e validados para um protótipo experimental de 1kVA. Por fim apresentam-se os trabalhos relacionados a esta dissertação que ainda estão em desenvolvimento, que são a compensação em multinível e a compensação trifásica. / Mestre em Ciências