Comparação de Estratégias de Controle para Sistemas de Conversão de Energia Eólica Baseados no Gerador de Indução Gaiola de Esquilo
Controle Direto de Torque, Controle Orientado pelo Campo, Controle por Escorregamento de Fluxo, Gerador de Indução Gaiola de Esquilo, Energia Eólica.
O gerador de indução em gaiola de esquilo é uma alternativa robusta e de baixo custo aos sistemas de conversão
de energia eólica de velocidade variável. Para este tipo de gerador, o controle de torque direto, o controle direto
orientado ao campo do rotor, o controle direto do rotor orientado ao campo, o controle de escorregamento e o
controle de escorregamento do fluxo do rotor podem ser usados para rastreamento do ponto de potência máxima.
O controle de escorregamento de fluxo do estator e o controle de torque direto possuem esquemas simples com
respostas dinâmicas rápidas, uma vez que não possuem controladores de corrente internos. No entanto, o controle
de escorregamento do fluxo do estator apresenta alta corrente de inrush e resposta dinâmica pobre e o controle de
torque direto apresenta ondulações de alto torque e baixo desempenho em baixas velocidades. Por outro lado, o
controle de deslizamento do fluxo do rotor, o controle orientado ao campo do estator direto e o controle orientado
ao campo do rotor direto têm uma resposta dinâmica rápida, baixa corrente de inrush e baixo erro no
rastreamento do ponto de potência máxima, mas têm controladores de corrente e oferecem um maior
complexidade no projeto de controle. O objetivo deste trabalho é definir a estratégia de controle mais adequada
avaliando os seguintes índices de desempenho simultaneamente: rastreamento do ponto de potência máxima,
distorção harmônica total, corrente de inrush e resposta dinâmica. Simulações são realizadas para analisar o
desempenho das estratégias de controle. Os testes foram realizados para as cinco estratégias de controle e o
controle direcionado ao campo rotor direto apresentou o melhor trade off considerando o rastreamento do ponto
de potência máxima, distorção harmônica total e desempenho dinâmico, apesar de não ter a melhor corrente de
inrush.