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Controle discreto de sinais trifásicos distorcidos e desbalanceados baseado na transformada de Fourier de vetores espaciais.ARCANJO, Maherbson Andrew de Carvalho 26 April 2013 (has links)
Submitted by Amanda Freitas (amanda.freitas@ufpe.br) on 2015-04-17T14:12:28Z
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Previous issue date: 2013-04-26 / Este trabalho apresenta uma nova técnica de controle de grandezas trifásicas capaz de
fazê-las seguir uma referência trifásica de ordem harmônica e sequência especificas. A
proposta foi motivada pela necessidade de impor correntes distorcidas e desbalanceadas
em filtros ativos trifásicos, mas pode ser aplicada no controle de outras grandezas
trifásicas. O controlador proposto é baseado na transformada de Fourier de vetores
espaciais (Space Vector Fourier Transform - SVFT) de onde é retirada a propriedade
de seguimento rápido e preciso de um sinal trifásico de ordem harmônica e sequência
específicas. As principais vantagens da técnica de controle proposta são: sua inerente
característica discreta, não incorrendo em problemas devido à discretização; sua
seletividade no que diz respeito às componentes que se deseja controlar; o baixo esforço
computacional requerido por sua implementação recursiva e ainda a possibilidade de se
controlar várias componentes harmônicas com o mesmo controlador. Algumas teorias
de potência e estratégias de compensação de distúrbios para filtros ativos de corrente
são estudadas, sendo uma delas escolhida para que a técnica de controle de corrente seja
utilizada adequadamente. Para validar a técnica de controle, resultados de simulação
e experimentais são apresentados.
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Controle GDSC Aplicado a um Restaurador Dinâmico de TensãoSANTOS, Valéria da Silva 25 February 2015 (has links)
Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-12-21T17:33:01Z
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Previous issue date: 2015-02-25 / Este trabalhoapresentaumanovaestratégiadecontroledegrandezastrifásicascapazdeseguir
sinais dereferênciadesbalanceadosedistorcidosutilizadaemrestauradoresdinâmicosdeten-
são (DVR).Umavezqueoscontroladoressãoimplementadosemreferencialestacionário ,
propõe-se tambémumaestratégiaparaageraçãodastensõesdereferênciaparaoDVRquenão
necessite darealizaçãodetransformaçãodecoordenadasparareferencialsíncrono.Ocontrolador
proposto ébaseadonageneralizaçãodecancelamentoporsinalatrasado(GeneralizedDelayed
Signal Cancelation – GDSC),deondeéretiradaapropriedadedeseguimentorápidoepreciso
de umsinaltrifásicodeordemharmônicaesequênciaespecíficaseapresentaganhoinfinitopara
o vetortensãodesequênciapositivaefrequênciafundamentaleparadeterminadascomponentes
harmônicas desequênciapositivaounegativaespecificadas.Asprincipaisvantagenssão:possi-
bilidade decontrolarváriascomponentesharmônicascomomesmocontroladoreselecionaras
componentes quesedesejacontrolar.Paravalidaredemonstrarobomdesempenhodogeradorde
referências edastécnicasdecontrolepropostas,resultadosdesimulaçãorealizadospormeiodo
software MATLAB
R e resultadosexperimentaisemumprótotipodeumDVRsãoapresentados. / This dissertationpresentsanewcontrolstrategyofthree-phasequantitiescapableoffollowing
unbalanced anddistortedreferencesignals,appliedinthecontrolofdynamicvoltagerestorers
(DVR).Sincethecontrollersareimplementedinthestationary reference frame,astrategyfor
the generationoftheDVRreferencevoltagesisalsoproposed,whichdoesnotrequireperforming
coordinate transformationforasynchronousreferenceframe.Theproposedcontrollerisbased
on the(GeneralizedDelayedSignalCancelationTransform – GDSC).TheGDSChastheability
of fastandaccuratetrackingofaspecificharmonicpositive-ornegative-sequencecomponentof
a three-phasesignal,whiletheproposedGDSC-basedcontrollerhasinfinitegainforthepositive-
sequence fundamental-frequencycomponentandalsoforasetofcomponentswithfrequencies
and sequencesspecifiedbytheuser.Themainadvantageisthepossibilityofcontrollingseveral
vectorharmoniccomponentswiththesamecontroller.Tovalidatethecontroltechniqueand
demonstrate its good performance, simulation results obtained using the MATLAB
R software
and experimentalresultsperformedonaprototypeaDVRaredisplayed.
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Inversor multinível com função de filtro ativo paralelo para sistemas conectados à rede elétricaSANTOS, Antônio Cabral dos 31 January 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O desenvolvimento da indústria de dispositivos eletrônicos de potência observado nas
últimas décadas beneficiou a proliferação de cargas não lineares, tais como forno elétrico,
fontes de alimentação chaveada, reguladores de tensão e retificadores. Essas cargas não
lineares absorvem correntes distorcidas e dessa maneira "poluem"a rede elétrica com
harmônicos. A circulação de harmônicos nos sistemas de potência representa um grande
problema na qualidade de energia elétrica. Esses harmônicos distorcem as tensões de
alimentação, aumentam as perdas nos sistemas elétricos e podem provocar problemas de
ressonâncias e mau funcionamento de vários equipamentos eletroeletrônicos. Os prejuízos
econômicos provocados por harmônicos são enormes e a questão da qualidade de energia
elétrica entregue aos consumidores finais é motivo de grande preocupação. Essa dissertação
aborda o inversor de três níveis com função de filtro ativo paralelo. O princípio de
funcionamento do filtro, a técnica de modulação escolhida, as correntes na saída do inversor e o controle da tensão no ponto central dos capacitores são discutidos nessa dissertação.
Também são apresentadas duas técnicas para obter as correntes de referência de controle
do filtro, sendo feitas comparações por simulação. Além disso, é realizado um estudo
comparativo das técnicas de controle de corrente para o filtro ativo paralelo trifásico. A
comparação é feita em termos de conteúdo harmônico, esforço computacional e dificuldade
de implementação
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Controle Repetitivo Discreto Aplicado A Um Inversor Monofásico Conectado à Rede ElétricaSilva, James Neves da 01 December 2017 (has links)
Submitted by James Neves da Silva (james.silva@ufba.br) on 2018-03-06T13:34:55Z
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Dissertacao_James_Final.pdf: 20562994 bytes, checksum: 297f9118e3898e9a7046b6dd9553c27a (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-03-13T15:39:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1
Dissertacao_James_Final.pdf: 20562994 bytes, checksum: 297f9118e3898e9a7046b6dd9553c27a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T15:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Dissertacao_James_Final.pdf: 20562994 bytes, checksum: 297f9118e3898e9a7046b6dd9553c27a (MD5) / Este trabalho teve apoio financeiro da CAPES. / Este trabalho propõe um procedimento de projeto para um controlador repetitivo
discreto, com a fnalidade de controlar a corrente de saída de um inversor LC monofásico em ponte completa conectado à rede elétrica. O inversor também alimenta uma carga resistiva em derivação. O controlador assegura a estabilidade do sistema e robustez contra distorções harmônicas na tensão da rede. Sua concepção se baseia em um filtro notch de fase zero para compensar um pico de ressonância causado pelo filtro LC na
saída do inversor, dado que este pico pode levar o sistema à instabilidade. Obtémse margem de estabilidade apropriada por meio de um filtro passa-baixa empregado no
laço de realimentação positiva que faz parte do controlador. Simulações foram realizadas com auxílio dos softwares MATLAB e PSIM, para avaliar o desempenho do controlador sob diferentes condições de distorções harmônicas da tensão da rede. Além disso, para avaliar experimentalmente o controlador, foi utilizado um kit da Texas Instruments, que utiliza um DSP e contém um inversor em ponte completa e um filtro LC. Tanto as simulações quanto os experimentos laboratoriais mostraram que o controlador repetitivo opera corretamente, injetando corrente na rede de acordo com a referência fornecida ao sistema, e com robustez quanto às distorções harmônicas na tensão da rede. / This work proposes a designing procedure for a discrete repetitive controller governing the output current of a single-phase grid-connected LC full-bridge inverter. The
inverter also supplies a resistive local shunt load. The controller assures system stability
and robusteness to grid voltage harmonic distortions. Its design relies on a zero-phase
notch flter which compensates a resonant peak caused by the LC flter at the inverter’s output. Such peak may lead the system to instability. A proper stability margin is
reached through a low-pass flter employed in the positive feedback loop of the controller. Simulations using the PSIM and MATLAB softwares have been carried out to
access the controller performance under different harmonic conditions for the grid voltage. In addition, a DSP-based kit board from Texas Instruments containing a full-bridge LC inverter has been applied to experimentally test the controller. Both simulated and experimental results have been show that the repetitive controller works correctly, injecting current into the grid accordingly to the reference signal with robustness to voltage harmonic distortions.
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Contribuições ao controle preditivo finite control-set aplicado à máquina de indução trifásica / Contributions to the predictive control finite control set applied to the three-phase induction machinePereira, William César de Andrade 07 February 2019 (has links)
As ondulações na corrente do estator e o forte impacto de erros em parâmetros são apontados como desvantagens do controle preditivo finite control-set (FCS) quando aplicado no controle de máquinas elétricas trifásicas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é propor métodos para aprimorar tanto o desempenho em regime permanente quanto à robustez frente a erros paramétricos do controle preditivo de corrente, conhecido como model predictive current control (MPCC). No presente trabalho são propostas as abordagens MPCC baseada na aplicação de dois e três vetores de tensão durante o mesmo período de controle com intuito de aprimorar o desempenho do controle preditivo de corrente, sem a necessidade de elevar a frequência de amostragem do sistema. Os princípios para escolha dos vetores ótimos e seus respectivos tempos de aplicação são baseados nas expressões para controle desacoplado de torque e fluxo do FOC e no princípio de funcionamento do deadbeat. A robustez paramétrica é garantida por meio de um observador de distúrbios discreto incorporado ao método de controle MPCC. Com a estimação dos impactos causados por variações de parâmetros e dinâmicas não modeladas é possível corrigir os erros dos sistema de controle, mas mantendo-se as suas características transitórias e de regime permanente. Resultados de simulação computacional bem como resultados obtidos em bancada de ensaios experimentais são apresentados para avaliação e comprovação das propostas. / Ripples in the stator current and the strong impact of errors in parameters are pointed as disadvantages of the predictive control when applied in the control of three-phase electric machines. In this context, the objective of this work is to propose methods to improve both the steady-state performance and the robustness against parametric errors of the current predictive control, known as MPCC. In the present work the MPCC approaches are proposed based on the application of two and three voltage vectors during the same control period in order to improve the performance of the current predictive control, without the need to raise the sampling frequency of the system. The principles for choosing the optimal vectors and their respective duration are based on the expressions for FOC method and on the concept of deadbeat operation. In addition, the impact of errors on parameters is minimized by means of a discrete disturbance observer embedded in the MPCC control method. With the estimation of the impacts caused by changes of parameters and not modeled dynamics it is possible to correct the errors of the control system, but keeping their transient and steady state characteristics. Results of computational simulation as well as results obtained in experimental tests are presented for evaluation and proof of the proposals.
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CONTROLE DE CORRENTE APLICADO EM INVERSOR MONOFÁSICO DE TENSÃO / CURRENT CONTROL APPLIED IN SINGLE-PHASE VOLTAGE INVERTERSLima, Marcel Soares 20 February 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015-02-20 / With advancement of power electronics and the wide range of applications involving single-phase inverter voltage, current controllers has gained great prominence, because they control the flow of energy supplied to the grid or to a load and compensate some quality energy problems. For this, various techniques for controlling power has been studied in order to meet the robustness characteristics, accuracy and speed of response. In addition, another important characteristic, which has been adopted for accurately determining the choice of the current driver is the possibility of eliminating disturbances in specific frequency, such as those caused by harmonicas of the fundamental signal. This paper presents the study, analysis and resonant controller design. Since this controller is equivalent to adding two PI controllers synchronously, a positive sequence and negative sequence other, implemented in the stationary frame of reference, we will investigate the possible resonance structures of controlling synchronous equivalent to PI controllers, and vector classic and the advantages and disadvantages of each. The analyses of resonant controllers are held in the continuous domain and then the drivers are implemented in discrete domain, taking into account the computational delay. It is also performed the analysis and design of strategies for controlling resonant with and without a delay compensator. Finally, experimental tests will be performed to confirm the
analyzes in this paper. / Com o avanço da eletrônica de potência e a vasta gama de aplicações que envolvem os inversores monofásicos de tensão, os controladores de corrente têm ganhado grande destaque, pois controlam o fluxo de energia fornecida à rede elétrica ou a uma carga e compensam alguns problemas de qualidade de energia. Para isso, diversas técnicas de controladores de corrente têm sido estudadas com o intuito de atender as características de robustez, precisão e rapidez na resposta. Além disso, outra característica importante, e que tem sido rigorosamente adotada para determinar a escolha dos controladores de corrente, é a possibilidade de eliminar distúrbios em frequências específicas, como por exemplo, aqueles causados por harmônicas do sinal fundamental. Esta dissertação apresenta o estudo, análise e projeto do controlador ressonante. Uma vez que este controlador é equivalente à adição de dois controladores PI síncronos, um de sequência positiva e outro de sequência negativa, implementados no referencial estacionário, serão investigados as possíveis estruturas dos controladores ressonantes equivalentes aos controladores PI síncronos, clássico e vetorial, bem como as vantagens e desvantagens de cada um. As análises dos controladores ressonantes são realizadas no dominio contínuo e, posteriormente, os controladores são implementados no dominio discreto, levando em consideração o atraso computacional. Também é realizada a análise e projeto das estratégias de controladores ressonantes com e sem um compensador de atraso. Por fim, serão realizados ensaios experimentais para confirmar as análises realizadas no decorrer deste trabalho.
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Controle de corrente aplicado a conversores PWM conectados à rede elétrica sem sensor de tensão CA utilizando observadores de corrente por modos deslizantes / Sliding mode observer for a voltage sensorless current control of grid connected PWM convertersTonin, Rodrigo Gehrke 22 August 2014 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This master thesis presents a current sliding mode observer for voltage sensorless
grid connected converters. To perform the grid synchronization a sliding mode current
observer in stationary axes αβ is proposed. Aiming its implementation in digital signal
processors or microcontroller both the synchronism and control are developed in discrete
time domain. Firstly the line currents are measured, then the transformation to stationary
axes is carried out and the sliding mode current observer is proposed. Based on
a Fortescue discrete component theory an algorithm to separation of sequence positive
phase is proposed aiming to obtained the positive grid angular position to realized the
synchronous coordinates axes transformation. The current control is carried out by two
PI controllers designed in a discrete time domain. The good performance of the proposed
method is proven through the simulation and experimental results. / Esta dissertação apresenta o controle de corrente em eixos síncronos de conversores
conectados a rede de energia elétrica sem o uso de sensores de tensão de linha. Para realizar
o sincronismo com a rede elétrica é proposto um observador de corrente por modos
deslizantes em eixos de coordenadas estacionárias αβ. Tanto o controle como o sincronismo
são desenvolvidos em tempo discreto visando sua implementação em processador
digital de sinais ou microcontrolador. Primeiramente são medidas as correntes de duas
fases do sistema, então é realizada a transformação para eixos estacionários e proposto o
observador de corrente por modos deslizantes. Com o auxílio de um algoritmo baseado
na teoria das componentes discretas de Fortescue para a separação de sequência de fase
positiva, é obtida posição angular elétrica da rede visando a transformação para eixos de
coordenadas síncronas. O controle das correntes é realizado através de dois controladores
PI projetados em tempo discreto. Através de resultados de simulação e experimentais
obtidos é comprovado o bom desempenho do método proposto.
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CONTROLE POR MODOS DESLIZANTES E OBSERVADOR DE DISTÚRBIOS APLICADOS AO MOTOR SÍNCRONO DE ÍMÃS PERMANENTES / CURRENT CONTROL PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORGabbi, Thieli Smidt 20 August 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This master thesis proposes a current control technique based on sliding mode strategy
and disturbance observer for high-performance drive applied to permanent magnet
synchronous motors and can be extended to other systems. The combination of sliding
mode control and disturbance observer applied to the current control presents the characteristics
necessary to minimize the coupling between the axes, rejection of external
disturbances and parametric variations. A continuous time control scheme is developed,
the stability proofs are performed from the Lyapunov analysis. The performance of the
propose technique is evaluates through simulation results. Moreover, this master thesis
presents a discrete-time sliding mode controller combined with a discrete-time disturbance
observer. The development in discrete-time enables the implementation in digital processors.
The conditions of reach of the proposed controller considering the transport delay
of digital implementation are still evaluated. The stability proofs of the proposed scheme
are presented. Simulation results are shown. In addition, it is developed an experimental
platform for drive and control of the permanent magnet synchronous motor in which the
experimental results are obtained. / Esta dissertação propõe uma técnica de controle de corrente baseada na estratégia
por modos deslizantes e observador de distúrbios para acionamento de alto desempenho
aplicada a motores síncronos de ímãs permanentes, podendo ser estendida a outros sistemas.
A combinação do controle por modos deslizantes e do observador de distúrbio
aplicada ao controle de corrente apresenta as características necessárias para minimização
do acoplamento existente entre os eixos, rejeição a distúrbios externos e variações paramétricas.
É desenvolvido um esquema de controle em tempo contínuo, são apresentadas as
provas de estabilidade a partir de critério de Lyapunov. O desempenho da técnica proposta
é avaliado através de resultados de simulação. Além disso, é apresentado um controlador
por modos deslizantes associado ao observador de distúrbio em tempo discreto. O desenvolvimento
em tempo discreto possibilita a implementação em processadores digitais de
sinais. Ainda são avaliadas as condições de alcance do controlador proposto considerando
o atraso de transporte da implementação digital. Provas de estabilidade do esquema proposto
e resultados de simulação são apresentados. Este trabalho faz o desenvolvimento
de uma bancada experimental para o acionamento e controle do motor síncrono de ímãs
permanentes na qual são obtidos os resultados experimentais apresentados.
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Projeto e implementação de lâmpadas para iluminação de interiores empregando diodos emissores de luz(LEDS) / Design and implementation of interior lighting systems using light emitting diodes(LEDS)Pinto, Rafael Adaime 31 October 2008 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an efficient lighting system using high intensity light emitting
diodes (LEDs). The goal is to develop a compact and low cost electronic circuit to drive and
control the current of LEDs disposed in a single enclosure. The proposal aims energy saving,
high luminous efficacy and high useful life when replacing traditional lighting systems, as
dichroic, incandescent or compact fluorescent lamps by LEDs without any change in
electrical system installation. Furthermore, an emergency lighting system integrated into the
lamp is proposed, allowing the use of the same equipment in the daily activities, supplied by
mains, and under a possible break in the electrical network. To supply the LEDs through the
mains with universal input voltage and charge the battery, a Buck converter was employed. To
supply the LEDs with a continuous current through the battery, a Boost converter was used.
The converters operate at high frequency and control the current through the LEDs
independently. The battery can be composed of three rechargeable Ni-MH batteries (1,2 V) or
a Li-ion battery (3,6 V). The design attends the Brazilian standard and international standard
for emergency lighting systems. To validate the proposed idea, the circuits were designed and
implemented. The experimental results are shown with the intention to prove the satisfactory
behavior of the lamps. / Este trabalho apresenta um sistema de iluminação eficiente empregando diodos
emissores de luz (LEDs) de alta intensidade. O objetivo é desenvolver um circuito eletrônico,
compacto e de baixo custo, para acionamento e controle da corrente dos LEDs contidos em
um único invólucro. A proposta visa a racionalização no uso da energia elétrica através de
uma elevada eficácia luminosa e longa vida útil na substituição dos sistemas de iluminação
tradicionais, como lâmpadas dicróicas, incandescentes ou fluorescentes compactas, por LEDs
sem qualquer alteração na instalação elétrica. Além disso, é proposto um sistema de
iluminação de emergência integrado a esta lâmpada, permitindo a utilização de um único
equipamento para iluminação convencional, alimentada pela rede elétrica, e sob uma possível
falha no fornecimento de energia. Para alimentar os LEDs, através da rede elétrica, com
tensão de entrada universal e ainda carregar a bateria, um conversor Buck é empregado. Para
alimentar os LEDs em corrente contínua através da bateria, um conversor Boost é utilizado.
Os conversores operam em alta freqüência e controlam a corrente nos LEDs de forma
independente. A bateria pode ser composta por três pilhas recarregáveis de Ni-MH (1,2 V) ou
por uma bateria de Li-Ion (3,6 V). O projeto atende às exigências da norma brasileira (NBR
10898) e da norma internacional (IEEE Std 446-1995) para sistemas de iluminação de
emergência. Para analisar a idéia proposta, os circuitos são projetados e implementados. Os
resultados experimentais são apresentados de forma a comprovar o comportamento
satisfatório das lâmpadas.
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Integração de um grupo motor gerador diesel em uma rede secundária de distribuição através de um conversor estático fonte de tensãoFogli, Gabriel Azevedo 19 March 2014 (has links)
Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-26T12:14:24Z
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gabrielazevedofogli.pdf: 13619054 bytes, checksum: d260cb2571f242e43eab89132a03d62c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-26T12:26:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014-03-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação apresenta um estudo de conexão de um grupo gerador-diesel (GMG) trifásico em uma rede secundária de distribuição de energia elétrica. A integração do GMG é feita por uma unidade de processamento de energia (PPU) composta por um retificador trifásico não controlado conectado em série com um conversor fonte de tensão (VSC) modulado com uma estratégia de modulação por largura de pulso. O GMG pode operar de duas maneiras distintas: (i) modo standby (interligado) ou (ii) modo isolado. O conversor de saída da PPU pode ser controlado para injetar potência ativa na rede CA, ou como um filtro ativo de potência (FAP) compensando potência reativa e correntes harmônicas nos terminais das cargas. O VSC de interface é controlado no modo de corrente (CMC), sendo seus controladores projetados a partir de funções de transferência obtidas com o modelo matemático do sistema elétrico nas coordenadas dq0. Esses controladores são projetados com múltiplos integradores para garantir a qualidade da forma de onda da corrente injetada na rede CA. Dependendo do modo de operação é utilizada uma malha adicional para regular a tensão do barramento CC do conversor de interface. Para validar o modelo matemático e o algoritmo de controle são realizadas simulações digitais no programa PSIM. Resultados experimentais, obtidos com um protótipo de laboratório, cujos controladores foram implementados em um processador digital de sinais TMS320F28335 da Texas Instruments, são usados para validar as estratégias de controle propostas. / This dissertation presents a study about the connection of a three-phase Diesel Genset (DG) to a secondary distribution network. The integration of DG is done by a Power Processing Unit (PPU) composed of a three-phase rectifier connected in series with a Pulse Width Modulated Voltage Source Converter (VSC). The DG can operate in two distinct modes: (i) standby (interconnected) or (ii) islanding. The PPU’s output converter can be controlled to inject active power into AC electric grid, or as an Active Power Filter (APF), compensating the reactive power and harmonics currents at the load terminals. The VSC is controlled employing the current mode control (CMC), and its compensators are designed based on the electrical system transfer function in dq0 coordinates. Multiple rotating synchronous reference frame integrators (PI-MRI) are used to ensure the quality of the generated power. Depending on the operating mode, an additional loop is used to regulate the DC bus voltage. In order to validate the mathematical model and the control algorithm, digital simulations using PSIM are performed. Experimental results obtained with the prototype, which controllers were implemented in a TMS320F28335 of Texas Instruments are used to validate the proposed control strategies.
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