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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Análise da operação e controle de um conversor multinível modular híbrido
metadata.dc.creator: Fagundes, Juliano da Silva
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva, Guilherme Sebastião da
metadata.dc.description.resumo: O estudo e a implementação de conversores multiníveis, em especial os Conversores Multiníveis Modulares (MMC – Modular Multilevel Converter), aumentaram significativamente nas últimas décadas por possuírem grande aplicação em áreas industriais, como em Sistemas de Transmissão em Corrente Contínua (HVDC) e Sistemas Flexíveis de Transmissão AC (FACTS). Este último, refere-se à aplicação de equipamento de eletrônica de potência com uma ou mais funções em um sistema de transmissão, para regular e controlar parâmetros como tensão, impedância, ângulo de fase, fluxo de potência, etc. Nas aplicações de alta potência os conversores estáticos podem operar como compensadores de reativos, controlando a tensão e/ou adequando o fator de potência na rede, como sistemas para o controle de potência ativa/reativa em sistemas HVDC conectados à rede elétrica CA ou também no acionamento de máquinas elétricas industriais. Dentre os conversores estáticos, destacam-se os conversores multiníveis com a implementação de topologias híbridas, que são capazes de sintetizar um maior número de níveis de tensão utilizando o mesmo número de interruptores, fazendo assim com que haja uma diminuição da distorção harmônica total (THD) da tensão de saída. Neste trabalho, é apresentada a proposta de um Conversor Modular Multinível Híbrido, com análise do princípio de funcionamento do conversor, modelagem e projeto do sistema de controle das correntes e tensões. O conversor proposto possibilita o aumento do número de níveis na tensão de saída em relação ao MMC convencional e, consequentemente, a diminuição de filtros de saída, considerando um mesmo número de chaves semicondutoras, capacitores e indutores. Os resultados de simulação obtidos demonstram um ganho significativo no número de níveis, permitindo que sejam utilizadas chaves semicondutoras de baixa tensão de bloqueio operando em alta frequência nos dois braços do conversor ou chaves semicondutoras de baixa tensão de bloqueio operando em alta frequência juntamente com chaves semicondutoras com alta tensão de bloqueio operando em baixa frequência.
Abstract: The study and implementation of multilevel converters, especially Modular Multilevel Converters (MMCs), have increased significantly in the last decades because they have great application in industrial areas, such as High-Voltage Direct Current Transmission Systems (HVDC) and Flexible AC Transmission Systems (FACTS). The latter refers to the application of power electronics equipment with one or more functions in a transmission system to regulate and control parameters such as voltage, impedance, phase angle, power flow, etc. An equipment that can be used in this medium are the static converters operating as a compensator of reactive, controlling the voltage and adjusting the factor of power in the network. Among the static converters, we have the multilevel converters, where we highlight the implementation of hybrid topologies, which are able to synthesize a greater number of voltage levels using the same number of switches, thus causing a decrease in THD Of the output voltage. In this work, the proposal of a Modular Multi-Hybrid Converter is presented, with analysis of the principle of converter operation, modeling and design of the control system of currents and voltages. The proposed converter allows the reduction of output filters, and increase of the voltage levels in relation to the conventional MMC. The simulation results obtained demonstrate a significant gain in the number of levels, allowing the use of low voltage semiconductor locking keys operating at high frequency together with semiconductor switches with high blocking voltage operating at low frequency.
Keywords: Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Conversores multiníveis híbridos
Conversor multinível modular
Electrical engineering
Power electronics
Hybrid multilevel converter
Modular multilevel converter
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
Citation: FAGUNDES, Juliano da Silva. Análise da operação e controle de um conversor multinível modular híbrido. 73p. 2016. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2016.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1888
Issue Date: 5-Dec-2016
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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