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.

Orientador: Laércio Ender. / Co-orientador: Henry França Méier. / Co-orientador: Vinicyus Rodolfo Wiggers. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na Solusel, Pedreira da Madalena e orientado pelo Eng.º Fernandes / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Especialização em Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor of Philosophy, at The University of Manchester Institute of Science and Technology

Este trabalho apresenta uma abordagem paralela em FPGA para implementação de controladores digitais, com a finalidade de reduzir o tempo computacional de execução das leis de controle. A técnica de controle utilizada na implementação proposta pode ser aplicada para a compensação seletiva de harmônicos em filtros ativos de potência (FAP). Para compensar mesmo um número reduzido de harmônicas são necessárias múltiplas instruções de cálculo, envolvendo multiplicações e adições. Desta forma, para melhorar o desempenho computacional do sistema, é proposta uma estrutura paralela para implementação do controlador. Para compensação de um número maior de harmônicas é realizada a decomposição das tensões em suas componentes harmônicas em eixos síncronos utilizando a Transformada Discreta de Fourier. Esta estratégia permite um tempo de cálculo fixo independente do número de harmônicas, até o limite imposto pela frequência de amostragem. Os resultados experimentais são apresentados para comparar o tempo de execução da abordagem paralela proposta com o tempo de execução sequencial convencionalmente utilizado na literatura. / This paper presents a parallel approach to FPGA implementation of digital controllers, in order to reduce the computational time for implementing the control laws. The control technique used in the proposed implementation can be applied for selective harmonic compensation in active power filters (APF). To compensate for even a small number of harmonics requires multiple calculation instructions involving multiplications and additions. Thus, to improve the performance of the computer system is proposed to implement a parallel structure of the controller. To compensate for a larger number of harmonics is performed in the decomposition voltages of the harmonic components into their frames synchronous using the Discrete Fourier Transform. This strategy allows a calculation time fixed regardless of the number of harmonics up to the limit imposed by the sampling frequency. The experimental results are presented to compare the runtime of the proposed parallel approach with the sequential execution time conventionally used in the literature.