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Controle adaptativo robusto por modelo de referência aplicado ao controle de velocidade e de posição de motores síncronos a ímãs permanentes / Model reference adpative control applied to the speed and position control of permanent magnet synchronous motorsOliveira, Douglas Dotto de 26 August 2011 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work proposes two vector control schemes for permanent magnet synchronous
motors. They are destined to speed and position control, respectively, and are based on a
control law called VS-RMRAC. Not being yet applied to the electric machines control, the
VS-RMRAC control law presents robustness features that are potentially advantageous from
the point of view of the closed loop PMSM dynamics. It also presents well established design
and robust stability conditions, which makes its digital implementation easier. Both control
structures are described and its respective design methods are presented. From simulation
results, the behavior and performance of both structures are analyzed in face of load
disturbances and parameter uncertainties. The speed control scheme and its simulation results
are validated experimentally. This scheme is digitally implemented with fixed-point
arithmetic using a TMS320F2812 DSP. Both schemes with its potentialities and limitations
are then discussed. / Este trabalho propõe duas estratégias de controle vetorial para motores síncronos a
ímãs permanentes (MSIP s). Destinam-se ao controle de velocidade e de posição,
respectivamente, e são baseados em uma lei de controle chamada VS-RMRAC. Não tendo
sido aplicado ainda ao controle de máquinas elétricas, a lei de controle VS-RMRAC apresenta
características de robustez que são potencialmente vantajosas do ponto de vista da dinâmica
em malha fechada de MSIP s. Também apresenta condições de projeto e estabilidade robusta
bem estabelecidas para o tempo discreto, o que facilita sua implementação digital. Ambas as
estruturas de controle são descritas e suas respectivas metodologias de projeto são
apresentadas. A partir de resultados de simulação, o comportamento e desempenho de ambas
são analisados frente a perturbações de carga e incertezas paramétricas. O esquema de
controle de velocidade e seus resultados de simulação são validados experimentalmente. Este
esquema é implementado digitalmente com aritmética de ponto fixo utilizando DSP
TMS320F2812. As potencialidades e limitações de ambos os esquemas são, por fim,
discutidos.
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Controle sem sensores mecânicos para gerador síncrono a ímã permanente / Sensorless control of permanent magnet synchronous generatorBernardes, Thiago Araújo 29 July 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This Thesis proposes sensorless vector control schemes that combine designed
observers in the discrete-time domain to estimate the rotor position and speed for a
permanent magnet synchronous generator of non-salient poles. Two control schemes are
proposed. The first scheme is based on a discrete sliding mode current observer in series
with an adaptive electromotive force observer. Then, the sliding conditions that assure
the sliding motion around the sliding surface are derived to ensure the stability of the
current observer as well as an innovative design procedure is proposed for it. Moreover,
the electromotive force observer is designed using Lyapunov s Discrete Direct Method,
which provides the estimated rotor position and speed. The second scheme extends
the developed methodology for the former, considering the parametric uncertainties and
eliminating the high frequency components of chattering. The second scheme uses a
discrete sliding mode current observer as in the first scheme. However, the electromotive
force observer is replaced by a phase-locked loop in series with a discrete sliding mode
robust differentiator, which follows the proposed methodology for the discrete sliding mode
current observer. Experimental results validate the theoretical analysis and demonstrate
the performance of the proposed control schemes considering a small scale wind energy
conversion system. In addition, proposed schemes are compared with others of the
literature. It should be noticed that the whole approach is carried out in discrete time
domain making it suitable for a microcontroller or digital signal processor implementation. / Esta Tese propõe esquemas de controle vetorial sem sensores mecânicos de posição
e de velocidade que combinam observadores projetados no domínio de tempo discreto
para estimar essas variáveis para um gerador síncrono a ímãs permanentes de polos
não salientes. Dois esquemas de controle são propostos. O primeiro esquema baseiase
em um observador de corrente por modos deslizantes discretos em série com um
observador adaptativo de força eletromotriz. Então, as condições de deslizamento que
asseguram os modos deslizantes em torno da superfície de deslizamento são estabelecidas
no domínio de tempo discreto para garantir a estabilidade do observador de corrente e
um inovador procedimento de projeto para ele é proposto. Em seguida, o observador
de força eletromotriz é projetado usando o método direto de Lyapunov discreto, que
fornece a posição e a velocidade rotóricas estimadas. O segundo esquema estende a
metodologia desenvolvida para o primeiro, considerando as incertezas paramétricas bem
como eliminando as componentes de alta frequência de chattering. O segundo esquema usa
um observador de corrente por modos deslizantes discretos como o primeiro. Entretanto,
o observador de força eletromotriz é substituído por um retentor de fase em série com
um diferenciador robusto por modos deslizantes discretos, que segue a metodologia
proposta para o observador de corrente. Resultados experimentais validam a análise
teórica desenvolvida e demonstram o desempenho dos esquemas de controle propostos
considerando um sistema de conversão de energia eólica de pequeno porte. Além disso, os
esquemas propostos são comparados com outros da literatura. Ressalta-se que a toda
abordagem é desenvolvida no domínio de tempo discreto tornando-a apta para uma
implementação em microcontroladores e em processadores digitais de sinais.
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Identificação on-line de motores de indução através de modelo discreto para sinais senoidaisFerrari, Sandro Mauro 20 July 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work are developed two on-line identification methods for three-phase induction motors based on discrete models obtained when we consider continuous systems excited by sinusoidal signals. The first method uses the discrete model of the homopolar machine in the stationary frame to estimate the stator resistance and the stator dispersion inductance and the discrete model of the linear system existent among the stator flux and current in the rotor frame to estimate all the electric parameters of the motor. The second method, besides this last model, presupposes to estimate the stator resistance with DC excitation added to the supply voltage of the motor and the knowledge of the motor class, in order to estimate the other electric parameters through classical methods of least squares parameters estimation. The two methods presuppose the estimate of the rotor frame signals from measurements of stator currents in the stationary frame and measurement of the rotor angular velocity. Simulation and experimental results illustrate the proposed methods. / Neste trabalho são desenvolvidos dois métodos on-line para identificação do motor de indução trifásico baseados em modelos discretos obtidos ao se considerar sistemas contínuos excitados por sinais senoidais. O primeiro método utiliza o modelo discreto da máquina homopolar no referencial estacionário para estimar a resistência estatórica e a indutância de dispersão de estator e o modelo discreto da relação linear existente entre o fluxo estatórico e a corrente estatórica no referencial que gira com o rotor para a obtenção dos demais parâmetros elétricos. No segundo método, além deste último modelo, pressupõe-se a estimação da resistência de estator através do acréscimo de excitação C.C. à tensão bifásica de alimentação do motor. A obtenção dos demais parâmetros elétricos é realizada através de métodos clássicos de Mínimos Quadrados, sendo necessário o conhecimento da classe do motor. Os dois métodos pressupõem a estimação dos sinais no referencial que gira com o rotor a partir das medidas de correntes de estator no referencial estacionário e da medição da rotação do motor. Resultados de simulação e experimentais ilustram a metodologia proposta.
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Estudo do acionamento do motor síncrono de ímãs permanentes: abordagem baseada no controle vetorial com ângulo de torque constanteSá, Franciéli Lima de 30 July 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work is introduced a study of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), involving issues about constructive characteristics, modeling, control and simulation. Initially, are studied the constructive characteristics, principally in that refers of the magnets disposition in the rotor. Then, are shown some applications for the PMSM. The mathematic model of PMSM is developed starting of stationary reference frame and utilizing the rotation transformation for obtain the equations of currents and voltage in the rotor reference frame. The feed shape of the PMSM is an analysis of extreme importance in the study of this motor, for this reason also is show in this work. The vector control is analyzed in the sequence, utilizing the direct method for the rotor flux and considering the approach with Constant torque control. Are presents some techniques for the design of controllers of speed and current loops. Through the performed simulations, are analyzed and compared the several technical approached. The results obtained show that the vector control approach with constant torque angle applied to the PMSM presents a good dynamic response for motor drive. / Neste trabalho, é apresentado um estudo do Motor Síncrono de Ímãs Permanentes (MSIP) envolvendo questões pertinentes às características construtivas, modelamento, controle e simulação. Inicialmente, são estudadas as características construtivas, principalmente no que se refere à disposição dos ímãs no rotor. Em seguida são mostradas algumas aplicações para o MSIP. O modelo matemático do MSIP é desenvolvido partindo do referencial estacionário e utilizando a transformação de rotação para se obter as equações de corrente e tensão no referencial girante. A forma de alimentação do MSIP é uma análise de extrema importância no estudo deste motor, e por esta razão também é mostrada neste trabalho. O controle vetorial é analisado na seqüência, utilizando o método direto pelo fluxo de rotor e considerando a abordagem com controle de torque constante. São apresentadas algumas técnicas para o projeto dos controladores das malhas de corrente e velocidade. Através das simulações realizadas, são analisadas e comparadas as diversas técnicas abordadas. Os resultados obtidos mostram que o controle vetorial com abordagem do ângulo de torque constante aplicado ao MSIP apresenta uma boa resposta dinâmica para o acionamento do motor.
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Proposição de uma plataforma de acionamento do motor de indução monofásico para aplicação em lavadora de roupa / Proposal of a drive platform for singlephase induction motor applied to clothes wash machineStival, Luiz Henrique Reis de Castilho 20 August 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-08-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The single-phase induction motor, in permanent split capacitor topology, is utilized on most of the clothes wash machines on Brazilian market. This configuration presents limitations on motor drive and on energy efficiency of the system. This work suggests a drive control method for the single-phase induction motor, aiming to deliver benefits on energy efficiency and improving motor drive. On this work, a mathematical model of the motor is derived to compare, through simulation, this proposal among different solutions. Then, the implementation of the proposal is done to gather experimental results. These results are compared to the results of the current control used on wash machines. The proposal achieved good advantages on dynamics response and
system efficiency, although impacts the final cost of the solution. / O motor de indução monofásico, em sua topologia de capacitor permanente, é empregado na maioria das lavadoras de roupas do mercado nacional. Esta configuração apresenta limitações no acionamento do motor, e oferece uma limitada eficiência energética do sistema. Este trabalho propõe um método de controle do motor de indução monofásico que visa oferecer benefícios em termos da eficiência energética e melhoria do acionamento do motor quando utilizado em lavadoras de roupa. No trabalho, é levantado um modelo matemático do motor para que, através de simulação, possa ser realizado um estudo comparativo da solução proposta com outras soluções. Em seguida, se dá a implementação da proposta para obtenção de resultados práticos. Estes resultados são então comparados aos resultados do controle original utilizado em lavadoras de roupa. São alcançados benefícios na dinâmica e eficiência do sistema, porém com um impacto no custo final da solução.
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Controle por modo deslizante para sistemas não-lineares com atraso. / Sliding mode control for nonlinear systems with time delay.Camila Lobo Coutinho 04 May 2012 (has links)
Nesta Dissertação são propostos dois esquemas de controle para sistemas não-lineares com atraso. No primeiro, o objetivo é controlar uma classe de sistemas incertos multivariáveis, de grau relativo unitário, com perturbações não-lineares descasadas dependentes do estado, e com atraso incerto e variante no tempo em relação ao estado. No segundo, deseja-se controlar uma classe de sistemas monovariáveis, com parâmetros conhecidos, grau relativo arbitrário, atraso arbitrário conhecido e constante na saída. Admitindo-se que o atraso na entrada pode ser deslocado para a saída, então, o segundo esquema de controle pode ser aplicado a sistemas com atraso na entrada. Os controladores desenvolvidos são baseados no controle por modo deslizante e realimentação de saída, com função de modulação para a amplitude do sinal de controle. Além disso, observadores estimam as variáveis de estado não-medidas. Em ambos os esquemas de controle propostos, garante-se propriedades de estabilidade globais do sistema em malha fechada. Simulações ilustram a eficácia dos controladores desenvolvidos. / Two control schemes for nonlinear time-delay systems are proposed in this thesis. The purpose of the first scheme is to control a class of uncertain multivariable systems, with relative degree one, nonlinear unmatched state dependent disturbances, and uncertain time-varying state delay. The purpose of the second scheme is to control a class of single-input-single-output systems, with known parameters, arbitrary relative degree, with constant and known arbitrary output delay. Assuming that input delays can be transferred to the output, so the second scheme can be applied to systems with input time-delay. The developed controllers are based on sliding mode control and output feedback, with modulation function to the control signal amplitude. Furthermore, observers estimate unmeasured state variables. In both schemes, global stability properties of the closed loop system are guaranteed. Simulations illustrate the effectiveness of the proposed approaches.
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Contribuição ao estudo de aerogeradores de velocidade e passo variáveis com gerador duplamente alimentado e sistema de controle difuso / Contribution to the study of fuzzy control applied to variable-speed variable-pitch wind generators with double-fed induction generatorCesar Augusto Moreira Amêndola 05 October 2007 (has links)
A captação eficaz da energia eólica ocorre por meio de turbinas de três pás com ângulo de passo e velocidade de rotação ajustáveis, sendo o ajuste do ângulo de passo utilizado para limitar a captação de energia na ocorrência de ventos muito fortes e o ajuste da velocidade de rotação utilizado para maximizar a captação da energia cinética dos ventos fracos. Neste regime de operação, o gerador deve converter a energia mecânica de entrada, caracterizada por velocidade de rotação e conjugado variáveis, em energia elétrica de saída nos padrões da rede elétrica a que estão conectados, caracterizada por tensão de valor eficaz e freqüência constantes. No presente trabalho, a conversão eletromecânica de energia é realizada por um gerador de indução duplamente alimentado, excitado pelos enrolamentos rotóricos por meio de um conversor eletrônico. O comportamento estocástico dos ventos e as não linearidades significativas da turbina eólica e do gerador motivaram a utilização de controladores difusos, elaborados de acordo com a seguinte metodologia: a base de regras foi estabelecida a partir dos princípios físicos e da dinâmica desejada para o sistema em malha fechada; as funções de pertinência de entrada foram distribuídas de maneira a garantir uma maior sensibilidade nas regiões próximas ao valor de referência; a distribuição das funções de pertinência de saída proporciona um aumento significativo da intensidade da ação de controle conforme a saída do sistema se afaste do valor de referência; e, a sintonia fina foi feita pelo dimensionamento dos universos de discurso de maneira a garantir a estabilidade do sistema em malha fechada e a dinâmica desejada para a variável controlada. Os resultados das simulações computacionais de variações em degrau nos valores de referência, tanto da velocidade de rotação quanto da potência reativa, demonstram dinâmica estável, sem overshoot ou erro de regime permanente. Destaca-se que, em relação ao estado-da-arte, o controlador difuso da velocidade de rotação proporciona uma dinâmica semelhante, mas com uma ação de controle desprovida de transitórios e picos 65% menores e o controlador difuso de potência reativa impõe uma resposta 64% mais rápida. Os resultados de simulações computacionais de regimes reais de ventos ilustram as atuações do sistema de controle, no ângulo de passo e na velocidade de rotação da turbina, para proporcionar ao aerogerador uma operação suave e estável sob diversos regimes de vento, desde os mais fracos até os mais intensos e turbulentos. / The efficient capture of aeolic-energy occurs by means of three blades turbines with adjustable pitch-angle and angular-speed. The pitch-angle adjustment is utilized to limit the aeolic-energy capture when occur very strong winds and, the angular speed adjustment is utilized to maximize the capture of kinetic energy of weak winds. In this mode of operation the generator must convert the input mechanical energy, which is characterized by variable angular speed and variable torque, in the output electrical energy that must obey the standards of the electrical network with constant RMS-voltage and frequency, where the aeolic-generator is connected. In this work the electromechanical energy conversion is done by one double-fed induction generator excited by means of an electronic converter applied to the rotor winding. The air masses complex dynamics, the wind regime stochastic nature, and the turbine and generator non-linear behavior motivated the use of the fuzzy controllers, elaborated in agreement with the following methodology: the rule base was established from the system\'s physical principles and from the desired closed loop dynamics; the input membership functions was distributed so that ensure a bigger sensibility in the regions near the reference value; the output membership functions distribution provide a control action significant increase as the systems output move away from the reference value; and, the fine tuning was made via scaling universes of discourse. The computer simulation\'s results of the, rotational speed and reactive power, reference values step, demonstrated stable dynamics, without overshoot or steady state error. It is emphasize that, in relation to state-of-art, the fuzzy speed controller provide similar dynamic, but with a control action without transients and peaks 65% smaller and the fuzzy reactive power controller impose a 64% faster response. Some computer simulations of the wind real regime show the pitch-angle and turbine angular speed reactions so that to supply the wind generator with a soft and stable operation, from the weak winds up to the most strong and turbulent winds.
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Transformação dq não senoidal para máquinas síncronas com imã permanente no rotor / Non-sinusoidal dq transformation for rotor permanent magnet synchronous machinesJosé Roberto Boffino de Almeida Monteiro 19 December 2002 (has links)
O presente trabalho apresenta uma transformação dq não senoidal e sua aplicação em máquinas síncronas com ímã permanente na superfície do rotor (MSIP) e forma de onda de FEM não senoidal. O modelo resultante da aplicação dessa transformação permite o controle direto do torque eletromagnético, permitindo reduzir as ondulações do torque produzido nesse tipo de máquina. A redução dessas ondulações em MSIPs não senoidais possibilita que esse tipo de máquina seja empregado em aplicações onde somente MSIPs senoidais, que possuem custo mais elevado, poderiam ser usadas. Simulações e resultados práticos, obtidos pela implementação do sistema de controle vetorial não senoidal desenvolvido, são apresentados no trabalho. Pelos resultados obtidos, pode-se verificar que o método proposto é eficaz na redução das ondulações do torque eletromagnético em MSIPs não senoidais. / This work presents a non-sinusoidal dq transformation and its application in permanent- magnet synchronous machines (PMSM) with a non-sinusoidal back-EMF waveform. The resulting model of the application of such transformation permits direct control of machine electromagnetic torque, which achieves the reduction of torque ripple. The reduction of torque ripple in non-sinusoidal PMSMs makes possible the use of this kind of PMSM instead of sinusoidal PMSMs, which are more expensive. Simulation and practical results, obtained by the implementation of such non-sinusoidal vectorial control system, are shown in this work. Those results show that the method presented is efficacious in the torque ripple reduction in non-sinusoidal PM synchronous machines.
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Atividade repelente e larvicida de Xylopia laevigata, X. frutescens (Annonaceae) e Lippia pedunculosa (Verbenaceae) sobre mosquitos Aedes aegypti (Diptera-Culicidae) / Evaluation of repellent and larvicidal activities of Xylopia laevigata X. frutescens (Annonaceae) and Lippia pedunculosa (Verbenaceae) over Aedes aegypti mosquitoes (Diptera-Culicidae)Nascimento, Ana Mércia Dias 10 March 2014 (has links)
Dengue is an important arboviral disease transmitted to humans through the bite of female mosquito Aedes aegypti. As there is no vaccine available, the control of disease occurs, mainly, by the reduction of mosquito population and personal protection to prevent contact between hosts and vectors. Given the increasing process of chemical resistance to insecticides, natural products emerge as safer alternatives for integrated control of endemic diseases. The aim of this work was to evaluate the larvicidal and repellent activities of essentials oils extracted from Xylopia laevigata, Xylopia frutescens and Lippia pedunculosa and of their majority compounds, piperitenone oxide and r-limonene. The
larvicidal activity was investigated by exposure of third instar larvae to different concentrations of essentials oils. After 24 hours of exposition, larvae showing lack of mobility or inability to move to water s surface were considered as dead. The repellency effect was based on the suppression of mosquitoes landing on human skin. Essentials oils were diluted in ethanol and applied directly over the volunteer s skin. For each essential oil were performed 12 tests, in which oils concentrations ranged from 0.1 to 10%. The essential oil of L. pedunculosa and its major volatile compounds were shown to be toxic
for Ae. aegypti larvae, with CL50 lower than 60 ppm. In the other hand, plants of Xylopia genus just proved to be toxic to Ae. aegypti when in concentrations higher than 1000 ppm. This fact make their use in large-scale unfeasible. All plants tested provided some degree of protection against mosquitoes landing. However only the essential oil of L. pedunculosa and piperitenone oxide provided 100 % of protection against mosquito landings when tested in concentrations lower than 1%. Although its performamnce against dengue mosquitoes, the essential oil of L. pedunculosa shows toxicity the human skin. Therefore, further studies are required to get formulations which are able to provide longer time
protection. / A dengue é uma importante arbovirose transmitida ao homem por meio da picada do mosquito fêmea Aedes aegypti. Como não há vacinas, o controle da transmissão da doença se dá, principalmente, com a redução da população de mosquitos e a adoção de medidas de proteção individual que impeçam o contato entre hospedeiros e vetores. Diante do agravamento do processo de resistência aos inseticidas químicos, os produtos de origem vegetal se apresentam como alternativas mais seguras para o controle integrado de doenças vetoriais endêmicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade repelente e larvicida dos óleos essenciais extraídos das plantas Xylopia laevigta, Xylopia frutescens e Lippia
pedunculosa, bem como seus constituintes voláteis, óxido de piperitenona e r-limoneno sobre mosquitos Ae. aegypti. A atividade larvicida foi investigada a partir da exposição de larvas de terceiro estádio às diferentes concentrações dos óleos essenciais e componentes voláteis. Após 24 horas de exposição foram contabilizadas as larvas mortas, considerando mortalidade a ausência de mobilidade ou incapacidade da larva em se mover até a superfície da água. A ação repelente foi observada a partir da supressão de pousos dos mosquitos sobre a pele humana. Os óleos essenciais e compostos químicos foram diluídos em etanol e aplicados diretamente sobre a pele dos voluntários. Para cada produto foram realizados doze testes, nos quais as concentrações variavam de 0,1 à 10%. Tanto o óleo
essencial obtido a partir da L. pedunculosa quanto os seus principais compostos voláteis mostraram-se tóxicos para larvas de Ae. aegypti, apresentando CL50 inferior à 60 ppm. Em contrapartida, as plantas do gênero Xylopia apenas mostraram-se tóxicas para as larvas quando em concentrações superiores à 1000 ppm, fato que inviabiliza a sua utilização em larga escala. No que diz respeito à ação repelente, todos os produtos avaliados forneceram algum grau de proteção contra pouso de mosquitos adultos sobre a pele humana. Entretanto, apenas o óleo essencial da L. pedunculosa e o óxido de piperitenona foram capazes de fornecer 100% de proteção, quando testados em concentrações inferiores a 1%.
Apesar de eficaz na repelência contra o mosquito transmissor da dengue, o óleo essencial da L. pedunculosa apresentou toxidade sobre a pele humana. Portanto, mais estudos fazem-se necessários a fim de que sejam elaboradas formulações de uso tópico capazes de veicular adequadamente os constituintes químicos dos óleos por um prolongado período de tempo.
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CONTROLE DE POTÊNCIA EM MICRORREDES CA ISOLADAS COM AEROGERADORES E BANCOS DE BATERIAS DISTRIBUÍDOS / POWER CONTROL IN ISOLATED CA MICROGRIDS WITH TURBINES AND DISTRIBUTED BATTERY BANKSMatos, José Gomes de 31 March 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-03-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work proposes a new strategy to control the generated power in an alternating current autonomous microgrid that has distributed generators and battery banks. There are no
restrictions regarding the type of generator to be connected, however in this particular study the effectiveness of the proposed strategy is analyzed by considering that the power source is a wind turbine coupled to a permanent magnet synchronous generator. The microgrid analyzed consists of at least one bidirectional electronic converter powered by a battery bank, which has the function of forming the microgrid; an electronic converter connected to a wind
turbine generator, which operates as a power supplier to the microgrid; loads, and other peripheral systems of control and maneuver. The main objective of the proposed strategy is to
maintain the terminal voltages of battery banks under control and below its upper limit, even when momentarily the power demanded by the loads connected to the microgrid is less than
the power sources generation capacity. The proposed strategy controls the terminal voltage of the battery banks, controlling the power output that comes from the generators. This is done
without the use of dump loads or any physical communication between the electronic converters connected to the battery banks and the electronic converters connected to the
generators. A modified droop control technique, based on the grid frequency, is used to inform to the power generator electronic converters on the amount of energy they need to
generate in order to maintain the state of charge of the battery banks below their limits. The work also presents the methodology to design and tuning the controllers of the associated variables of the generation system. This includes the voltage and frequency grid, the active and reactive power generated by the generators, the DC bus voltages in all electronic power converters and the terminal voltage of the battery banks. All controllers are designed in the
discrete domain. A strategy to decouple the effects of the input disturbances is incorporated, into each controller. Special attention is given to the grid voltage controller due the fact that
the effect of the load current disturbance is very significant for the grid power quality. Issues x related to the operation of the wind turbine on its maximum power point are also addressed in
the control of the power electronic converter connected to the generator. The control strategy proposed in this study is validated through experimental results obtained using a microgrid prototype of 15 kW rated power. / Este trabalho propõe uma nova estratégia para controle da potência gerada em uma microrrede isolada, que opera em corrente alternada e que dispõe de geradores e bancos de
baterias distribuídos ao longo da mesma. Embora não haja restrições quanto ao tipo de gerador a ser conectado à microrrede, neste estudo a aplicabilidade da estratégia proposta é analisada considerando a fonte de potência como sendo uma turbina eólica acoplada a um gerador síncrono a imãs permanentes. A microrrede estudada é composta de um conversor eletrônico bidirecional, alimentado por um banco de baterias, que tem a função de formar a microrrede; um conversor eletrônico ligado ao gerador da turbina eólica e que funciona como alimentador da microrrede; além das cargas e demais sistemas periféricos de controle e manobra. O principal objetivo dessa estratégia é controlar a tensão terminal dos bancos de baterias abaixo de um determinado valor limite, mesmo quando momentaneamente a potência demandada pela carga conectada à microrrede seja inferior à capacidade de geração das fontes de potência. A estratégia proposta controla a tensão dos bancos de baterias, controlando a energia gerada que vem dos geradores. Isto é feito sem a utilização de carga
auxiliar para consumir o excesso de energia e sem comunicação física entre os conversores eletrônicos dos bancos de baterias e os conversores eletrônicos conectados aos geradores. Uma técnica de controle droop modificada, com base na frequência da microrrede, é usada para informar aos conversores dos geradores sobre a quantidade de energia que eles estão liberados para gerar, a fim de manter a tensão dos bancos de baterias abaixo dos seus valores limites. O trabalho ainda apresenta as sistemáticas de projeto e sintonia dos controladores das variáveis associadas com o sistema de geração. Isso compreende o controle da tensão e da
frequência da microrrede, o controle das tensões nos barramentos de corrente contínua de todos os conversores eletrônicos de potência e o controle da tensão terminal dos bancos de baterias. Todos os controladores são projetados no domínio discreto. Uma estratégia de desacoplamento dos efeitos das entradas de perturbações é incorporada a cada controlador. Nesse enfoque, é dada atenção especial ao controlador de tensão da microrrede, cujo efeito da viii perturbação da corrente da carga é muito significativo para a qualidade de energia do sistema de geração. As questões relativas à maximização do aproveitamento energético das fontes renováveis são contempladas no controle do conversor da turbina eólica. A estratégia de controle proposta neste trabalho é validada a partir de resultados experimentais obtidos com um protótipo de microrrede de potência nominal 15 kw.
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