Orientador: Prof. Dr. Alfeu J. Sguarezi Filho / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / Nesta pesquisa são propostos dois novos algoritmos de controle, operando a velocidade
variável e robustos às variações nos parâmetros para um sistema eólico baseado no gerador
de indução duplamente alimentado, cuja aplicação é realizada em condições normais de
operação. Os controladores propostos são nomeados de Controle Direto de Potência (CDP)
Deadbeat e do Controle Preditivo Generalizado com Horizonte Deslizante (CPG¿hd). O
primeiro possui duas malhas de controle: uma para o desacoplamento do fluxo do estator
e o controle das potências e a outra para o controle da corrente, essa malha é chamada
de Deadbeat. O CDP calcula o vetor de tensão fornecido ao rotor a fim de garantir que
a potência ativa e reativa atinjam seus valores de referência desejados. A dependência
do algoritmo a parâmetros que tenham que ser sintonizados por meio de procedimentos
heurísticos é nula quando é comparado com o controle Proporcional¿Integral ou Controle
PI, sendo preciso somente calcular o coeficiente Gc. O segundo controlador, calcula os
preditores para a corrente do rotor usando um horizonte de predição definido e assim obter
as novas tensões do rotor que devem ser injetadas no sistema para controlar as potências
ativa e reativa do estator com base nas equações do gerador. O CPG¿hd precisa de um
parâmetro para sua sintonização chamado fator de peso do controlador, esse parâmetro faz
parte da função de custo quadrática que deve ser minimizada, para obter um valor ótimo
das tensões do rotor. Testes são feitos usando Matlab¿Simulink para os dois controladores
operando sob condições normais de operação, ou seja: teste a velocidade fixa e teste a
velocidade variável do rotor. Os mesmos testes são repetidos por meio de um protótipo de
escala pequena disponível no LEPS . A dependência dos dois algoritmos às variações dos
parâmetros foi também investigada, assim como a influência dos erros na estimativa desses
parâmetros, obtendo-se um desempenho superior do controlador preditivo generalizado
CPG¿hd sobre o CDP Deadbeat. / In this research two new control algorithms for a wind power system based on the Double
Fed Induction Generator (DFIG) are proposed. The wind energy system is operating under
normal conditions i.e. fixed rotor speed, variable rotor speed and under variations in DFIG
parameters. The proposed controllers are named Direct Power Control (DPC) Deadbeat
and Long¿range Generalized Predictive Control (GPC¿dq). The DPC calculates the sup-
plied voltage vector to the rotor to ensure that the active and reactive power reaches their
desired reference values. The algorithm dependence on parameters that have to be tuned
by means of heuristic procedures is zero when its compared with the Proportional¿Integral
(PI) Control, being necessary only estimate the Gc coeficient. The second controller evalu-
ates the DFIG predictive rotor currents, using a defined long-range prediction horizon and
thus obtain the new rotor voltages that have to be injected to controlling the active and
reactive stator powers. The GPC¿dq needs a parameter for been tuned, this is called as a
weighting factor and is a part of the quadratic cost function that has to be minimized, to
obtain an optimal value of the rotor voltages. Tests are done using Matlab¿Simulink for
the two controllers operating under normal operating conditions, ie: a fixed speed test and
a variable rotor speed test. The same tests are repeated using a small scale prototype avai-
lable in the LEPS. The dependence of the two algorithms on the parameter variations was
also investigated, as well as the influence of the errors in the estimation of these parame-
ters, obtaining a superior performance for the long¿range generalized predictive controller
over the other one.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:109180 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Chaves, Juan Sebastián Solís |
| Contributors | Sguarezi Filho, Alfeu Joãozinho, Casella, Ivan Roberto Santana, Pelizari, Ademir, Salles, Maurício Barbosa de Camargo, Freitas Filho, Walmir de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf, 159 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109180&midiaext=75722, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=109180&midiaext=75721, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=109180 |
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