Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation addresses the analysis and control of permanent magnet synchronous generators (PMSG) found in wind energy conversion system. The operation modes of the
wind turbine the current and voltage constraints of a PWM rectifier are defined and a methodology to determine the generator current is presented. The generator currents
obtained guarantee the maximization of wind energy extraction as well as the minimization of the PMSG and rectifier losses. In addition, a space-vector modulation technique in overmodulation region is reviewed in detail and applied aiming: (i) to maximize the generator power; (ii) to utilize the entire PWM rectifier DC link voltage resource, and (iii) to obtain a smooth transition to six-step operation. Furthermore, a single current controller is designed for all operating modes being capable to avoid the controller states overload as well as the undesired effects due to the operation in the overmodulation
region. The stability analysis of the closed loop system is investigated by means of linear matrix inequality conditions to estimate a region of operation with guaranteed stability. Simulation results are presented to demonstrate the performance of the proposed system. / Esta dissertação trata da análise e do controle de geradores sincronos a íımã permanente usados em sistema de conversão de energia eólica. Os modos de operação da turbina eólica sob restrição de tensão e corrente são definidos e uma metodologia para determinar as correntes do gerador ´e apresentada. As correntes obtidas do gerador garantem a maximização da potência extraída do vento bem como a minimização das perdas do conjunto gerador e retificador PWM. Além disso, a técnica de modulação vetorial na região de sobremodulação é revisada em detalhes e aplicada com objetivo de: (i) maximizar a potência do gerador, (ii) utilizar todo o recurso do barramento CC disponível pelo retificador PWM e (iii) obter uma transição suave para operação do retificador para o modo de seis-pulsos. Uma técnica de controle vetorial é apresentada e comparada. Um único controlador de corrente é projetado para todos os modos operacionais, sendo capaz de evitar tanto sobrecarga dos estados do controlador quanto os efeitos indesejáveis
provenientes da operação na região de sobremodulação. A análise da estabilidade do sistema em malha fechada é investigada por meio de desigualdades matriciais lineares
para determinar uma região de estabilidade garantida. Por fim, resultados de simulação são apresentados para demonstrar o bom desempenho do sistema proposto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8472 |
| Date | 26 June 2009 |
| Creators | Bernardes, Thiago Araújo |
| Contributors | Pinheiro, Humberto, Montagner, Vinícius Foletto, Ale, Jorge Antonio Villar |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 400, 500, 500, 300, 300, 8aab6aac-f16b-4f23-8761-b8462475f027, 1305f743-59a2-4e14-afaf-ba8ff3edaad9, 76d39ed0-bb5b-4d0b-940a-27c45b6354b4, 18b24602-d0db-4100-b669-76fb03014c06 |
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