Banca de DEFESA: FILIPE EMANUEL VIEIRA TAVEIROS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FILIPE EMANUEL VIEIRA TAVEIROS
DATA : 24/08/2018
HORA: 08:00
LOCAL: sala 4, ECT
TÍTULO:

Uma Nova Estrutura de Controle para Melhorar a Integração do Sistema de Conversão de Energia Eólica Baseado no DFIG à Rede Elétrica

PALAVRAS-CHAVES:

gerador de indução duplamente alimentado, rastreamento do ponto de máxima potência, suportabilidade a faltas e afundamentos, realimentação de estados

PÁGINAS: 112
RESUMO:

O sistema de conversão de energia eólica baseado no Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) atualmente predomina no mercado de energia eólica devido às suas vantagens em relação a outras topologias. Neste sistema, o estator do gerador é conectado diretamente à rede, enquanto o rotor é conectado à rede por meio de um esquema de conversores back-to-back. O controle apropriado dos conversores permite que as turbinas eólicas baseadas no DFIG operem no modo de velocidade variável, cujos benefícios incluem máxima extração da potência disponível no vento, injeção de potência reativa e redução do estresse mecânico. Entretanto, o crescente número de sistemas de conversão de energia eólica levou os operadores da rede elétrica a estabelecer regulamentos específicos para conexão destes sistemas à rede. Nestes regulamentos, a suportabilidade a faltas e afundamentos de tensão é um dos mais importantes e pertinentes aspectos, além de também suprir potência reativa para a rede de maneira a dar suporte à rede para restabelecer o nível de tensão durante uma falta. Portanto, é mandatório que estes sistemas mantenham um alto nível de controlabilidade durante tais distúrbios. Esta tese investiga o impacto das estratégias de controle e acionamento no desempenho do sistema de conversão de energia eólica baseado no DFIG, sob as perspectivas da máxima extração de potência e da suportabilidade a faltas, de acordo com os regulamentos das redes do Brasil, Canadá, Estados Unidos e Alemanha. É proposta uma nova estrutura de controle por realimentação de estados de ordem aumentada com característica preditiva e estimação em tempo real dos parâmetros para ser aplicada ao controle do gerador, que considera de maneira integrada a dinâmica das correntes da máquina em conjunto com a formulação geral da perturbação eletromagnética presente durante afundamentos simétricos e assimétricos, bem como os erros de rastreamento. A estrutura proposta foi desenhada para efetivamente suprimir a dinâmica de oscilação do surto de força eletromotriz que ocorre no caso de uma perturbação na tensão da rede para, desta forma, mitigar oscilações e surtos no torque eletromagnético e nas correntes da máquina, isentando a necessidade de usar estratégias de modificação de referência de corrente ou a ativação da proteção física, o que permite ao DFIG fornecer energia reativa durante distúrbios simétricos e assimétricos na rede com oscilações de torque limitadas. Resultados obtidos por meio de simulações digitais em tempo real e ensaios experimentais em condições ideais e não ideais demonstram a superioridade da estrutura proposta em relação a técnicas convencionais e anteriores.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1807863 - FLAVIO BEZERRA COSTA
Interno - 350693 - ANDRÉ LAURINDO MAITELLI
Externo ao Programa - 1569480 - JOSSANA MARIA DE SOUZA FERREIRA
Externo ao Programa - 1597497 - LUCIANO SALES BARROS
Externo à Instituição - FRANCISCO KLEBER DE ARAÚJO LIMA - UFC
Externo à Instituição - JOHAN DRIESEN - K.U. LEUVEN