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Modelagem e controle de gerador de indução duplamente alimentado para estudo de sistema de geração eólica / Modeling and control of doubly-fed induction generator for the study of wind generation systemRocha, Marco Aurélio 27 March 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-03-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Esta dissertação apresenta a análise, modelagem e controle vetorial de um sistema de geração eólica tendo um gerador de indução duplamente alimentado como máquina primária e equipado com um conversor back-to-back para gerenciamento da potência entregue ou absorvida da rede elétrica, independentemente do tipo de carga instalada, por meio de compensação de reativos e filtragem ativa das correntes da rede. Para atingir este objetivo, a modelagem do sistema, bem como o projeto dos controladores foram desenvolvidos no ambiente de simulação Matlab®/Simulink®, em que o controle do conversor do lado do rotor realiza a regulação do torque e o controle de potência ativa e reativa, enquanto que o controle do conversor do lado da rede tem a função de manter a tensão do link-CC constante e produzir fator de potência unitário, compensando reativos oriundos do sistema de geração eólica e da carga instalada e atuando como um filtro ativo de potência, melhorando o índice de distorção harmônica da corrente da rede. Além disso, controladores proporcionais-ressonantes foram utilizados a fim de mitigar harmônicos gerados pelo conversor atuando no modo retificador. Também foi realizado o controle do ângulo de passo das pás da turbina, com a finalidade de obter a máxima potência para qualquer velocidade do vento. Os resultados obtidos permitiram avaliar o desempenho dos controladores, de modo que o fator de potência foi mantido unitário para variações abruptas de carga. Tem-se compensação harmônica para cargas não-lineares sendo extraída e gerada a máxima potência oriunda do vento. / This dissertation presents the analysis, modeling and vector control of a wind power system with a doubly-fed induction generator as a primary machine and equipped whit a back-to-back converter to manage power delivered to or absorbed from the grid, independently of the installed load type, through reactive compensation and active filtering of grid currents. To achieve this goal, the system modelling and the controller design was developed in the Matlab®/Simulink® software, where the rotor-side converter control regulates torque and control active and reactive power. The grid-side converter control has the function of maintaining the DC link voltage constant and produce unit power factor, compensating reactive power from the wind generation system and the installed load and acting as an active power filter, which improves the total harmonic distortion of the grid current. In addition, proportional-resonant controller was used to mitigate harmonics generated by the converter acting in the rectifier mode. The pitch angle controller also was made in order to obtain the maximum power for any wind speed. The results obtained allowed to evaluate the performance of the controllers, so that the power factor was unit for abrupt loads variation, there was harmonic compensation for nonlinear loads and the maximum power from the wind was extracted and generated. / CNPq: 13.2999/2016-1
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Estrat?gia de conversor para interliga??o de sistemas de gera??o e?lica ? rede el?tricaArrais Junior, Ernano 11 July 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-07-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Currently, there are several power converter topologies applied to wind power generation.
The converters allow the use of wind turbines operating at variable speed, enabling
better use of wind forces. The high performance of the converters is being increasingly
demanded, mainly because of the increase in the power generation capacity by wind
turbines, which gave rise to various converter topologies, such as parallel or multilevel
converters. The use of converters allow effective control of the power injected into the
grid, either partially, for the case using partial converter, or total control for the case of
using full converter. The back-to-back converter is one of the most used topologies in
the market today, due to its simple structure, with few components, contributing to robust
and reliable performance. In this work, is presented the implementation of a wind cogeneration
system using a permanent magnet synchronous generator (PMSG) associated
with a back-to-back power converter is proposed, in order to inject active power in an
electric power system. The control strategy of the active power delivered to the grid by
cogeneration is based on the philosophy of indirect control / Existem diversas topologias de conversores de pot?ncia aplicadas a sistemas de gera??o
de energia e?lica. Os conversores permitem a gera??o de energia com turbinas
e?licas em condi??es de velocidade vari?vel do vento, possibilitando um aproveitamento
de forma mais eficaz das for?as do vento. A utiliza??o dos conversores possibilita o controle
efetivo da pot?ncia injetada na rede, seja de maneira parcial, no caso de utiliza??o de
conversores parciais, ou controle total, no caso de utiliza??o de conversores completos.
O alto desempenho dos conversores vem sendo cada vez mais necess?rio, principalmente
quando se busca a eleva??o da capacidade de gera??o de pot?ncia por parte das turbinas
e?licas, o que fez surgir diversas novas topologias de conversores, sejam conversores
paralelos ou multin?veis. O conversor na configura??o back-to-back ? um dos mais utilizados
no mercado atualmente, devido ? sua estrutura simples, com poucos componentes,
contribuindo assim para um desempenho robusto e confi?vel. Neste trabalho, apresenta-se
a implementa??o de um sistema de cogera??o e?lica utilizando um gerador s?ncrono a ?m?
permanente (PMSG) associado a um conversor de pot?ncia na topologia back-to-back, de
maneira a injetar pot?ncia ativa em um sistema el?trico de pot?ncia. A estrat?gia do controle
da pot?ncia ativa fornecida pela cogera??o ? rede el?trica ? baseada na filosofia do
controle indireto
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