Este trabalho apresenta o estudo de um filtro ativo de potência paralelo aplicado na compensação da potência harmônica e da potência reativa. É apresentado o estado da arte sobre o tema, além dos conceitos básicos sobre harmônicos, potência, fator de potência, e outros assuntos diretamente relacionados à qualidade da energia em sistemas elétricos. A carga não-linear estudada é composta por controladores de tensão alternada, conectados a lâmpadas incandescentes. Os comportamentos desse controlador e de sua carga resistiva são verificados tanto por meio de experimento como por meio de simulação. As características da variação da resistência das lâmpadas em função da temperatura são estudadas. São apresentados os resultados de simulações de um filtro ativo compensando cargas não-lineares monofásicas. Em parte das simulações esse filtro ativo funciona como uma fonte de corrente de compensação sem considerar o circuito de potência. Mas em outra parte da simulação, são considerados os efeitos da freqüência de chaveamento de um inversor na corrente de compensação do filtro ativo. São estudados dois métodos para se obter a compensação harmônica, o primeiro método é baseado na abordagem no domínio do tempo, e o segundo método é baseado na abordagem no domínio da freqüência. A abordagem no domínio da freqüência é mais explorada nesse trabalho, com vistas à futura implementação do sistema. / This work presents the study of a shunt active power filter applied in the compensation of the power harmonic and of the power reactive. The state of the art is presented on the theme, besides the basic concepts on harmonic, power, power factor, and other subjects directly related to the power quality in electric systems. The studied non-linear load is composed by AC controllers, connected to incandescent lamps. That controller\'s behaviors and of its load resistive they are verified so much through experiment as through simulation. The characteristics of the variation of the resistance of the lamps in function of the temperature are studied. The results of simulations of an active power filter are presented compensating single-phase non-linear loads. In some simulations that active filter works as a source of compensation current without considering the power circuit. They are also obtained results of the simulation considering the effects of the switching frequency of an inverter in the current of compensation of the active filter. They are studied two methods to obtain the harmonic compensation, the first method is based in the time domain approach, and the second method is based on the approach in the frequency domain approach. The approach in the frequency domain is more explored in that work, with views to the future implementation of the system.

Este trabalho apresenta o estudo de um filtro ativo de potência paralelo aplicado na compensação da potência harmônica e da potência reativa. É apresentado o estado da arte sobre o tema, além dos conceitos básicos sobre harmônicos, potência, fator de potência, e outros assuntos diretamente relacionados à qualidade da energia em sistemas elétricos. A carga não-linear estudada é composta por controladores de tensão alternada, conectados a lâmpadas incandescentes. Os comportamentos desse controlador e de sua carga resistiva são verificados tanto por meio de experimento como por meio de simulação. As características da variação da resistência das lâmpadas em função da temperatura são estudadas. São apresentados os resultados de simulações de um filtro ativo compensando cargas não-lineares monofásicas. Em parte das simulações esse filtro ativo funciona como uma fonte de corrente de compensação sem considerar o circuito de potência. Mas em outra parte da simulação, são considerados os efeitos da freqüência de chaveamento de um inversor na corrente de compensação do filtro ativo. São estudados dois métodos para se obter a compensação harmônica, o primeiro método é baseado na abordagem no domínio do tempo, e o segundo método é baseado na abordagem no domínio da freqüência. A abordagem no domínio da freqüência é mais explorada nesse trabalho, com vistas à futura implementação do sistema. / This work presents the study of a shunt active power filter applied in the compensation of the power harmonic and of the power reactive. The state of the art is presented on the theme, besides the basic concepts on harmonic, power, power factor, and other subjects directly related to the power quality in electric systems. The studied non-linear load is composed by AC controllers, connected to incandescent lamps. That controller\'s behaviors and of its load resistive they are verified so much through experiment as through simulation. The characteristics of the variation of the resistance of the lamps in function of the temperature are studied. The results of simulations of an active power filter are presented compensating single-phase non-linear loads. In some simulations that active filter works as a source of compensation current without considering the power circuit. They are also obtained results of the simulation considering the effects of the switching frequency of an inverter in the current of compensation of the active filter. They are studied two methods to obtain the harmonic compensation, the first method is based in the time domain approach, and the second method is based on the approach in the frequency domain approach. The approach in the frequency domain is more explored in that work, with views to the future implementation of the system.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T20:26:56Z No. of bitstreams: 1 pablocarlosdesiqueirafurtado.pdf: 4055605 bytes, checksum: b23cd5bfadf3eb9e69e3e5e804322231 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-25T15:21:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pablocarlosdesiqueirafurtado.pdf: 4055605 bytes, checksum: b23cd5bfadf3eb9e69e3e5e804322231 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T15:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pablocarlosdesiqueirafurtado.pdf: 4055605 bytes, checksum: b23cd5bfadf3eb9e69e3e5e804322231 (MD5) Previous issue date: 2014-06-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação apresenta uma estratégia para controlar um filtro ativo de potência (FAP) paralelo bifásico a três fios. A aplicação desse FAP pode ser implementada como uma funcionalidade extra do conversor fonte de tensão do sistema de propulsão de veículos elétricos (VE), o que seria útil para compensar instalações elétricas residenciais e comerciais com fornecimento de energia bifásico a três fios. Apresenta-se o princípio de funcionamento do FAP bifásico e é tratada sua modelagem matemática. É feita uma revisão dos conceitos de potências instantâneas p e q em sistemas monofásicos, a chamada teoria p–q monofásica. É mostrada ainda a interpretação dessas grandezas e sua relação com as potências ativa e reativa convencionais. Em seguida, são feitas adaptações na implementação dessa teoria. A principal adaptação está na forma de implementar as transformações αβ monofásicas. Com essas adaptações, a teoria p–q modificada é utilizada para descrever o algoritmo de controle desenvolvido para o FAP bifásico. A estratégia de compensação adotada consiste na compensação de todas as componentes harmônicas de corrente, da potência reativa e na equalização das correntes nas fases envolvidas. São apresentados resultados obtidos em estudos de simulação da operação do FAP bifásico em regime permanente e sob transitórios das cargas. O trabalho mostra ainda alguns resultados experimentais do FAP em operação. Conclui-se que os resultados obtidos validam o princípio de operação do FAP bifásico e a estratégia de controle proposta. / This thesis presents an strategy to control a two–phase, three-wire shunt active power filter (APF). This APF can be implemented as an extra functionality of the embedded voltage source converter in the propulsion system of an electric vehicle (EV). This application would be useful in the compensation of residential and commercial electrical installations fed by a two–phase three–wire grid connection. The working principle of shunt two-phase APF is presented and its mathematical models are also treated. Concepts of the instantaneous powers p and q, called single-phase p–q theory, are reviewed. The relationship between these quantities and the conventional active and reactive powers is discussed. Then, some adaptations are done in the implementation of such theory. The main one is related to the implementation method of singlephase αβ transformations. After these adaptations, the modified p–q theory is used to described the developed algorithm to control the two–phase APF. The adopted control strategy consists of compensating all current harmonics and reactive power, as well as equalizing currents in involved phases. Simulation results are presented to show the APF operation in steady-state and under load changes. Yet, some experimental results are presented to show the APF in operation. The obtained results validate the presented working principle and the control strategy proposed in this thesis.