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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual
metadata.dc.creator: Santos, Conrado Fleck dos
metadata.dc.contributor.advisor1: Stefanello, Márcio
metadata.dc.description.resumo: Com o crescimento da utilização de fontes renováveis de energia, os sistemas elétricos passam a experimentar um novo modelo, a Geração Distribuída (GD). Com isso, tem-se um cenário que sinaliza uma mudança de paradigmas, da geração centralizada baseada em grandes usinas para um modelo descentralizado com diversas pequenas e médias unidades geradoras. As máquinas síncronas utilizadas nas grandes usinas contribuem para a estabilidade do sistema de potência através da energia armazenada no rotor da máquina devido a sua inércia rotacional. Devido a este fenômeno, um sistema sujeito a distúrbios possui um tempo de resposta maior ou menor, dependendo da inércia da máquina individual, sendo capaz de amortecer distúrbios causados por diversos fatores, como conexão e desconexão de geradores na rede, conexão e desconexão de cargas, etc. A estabilidade total do sistema depende da contribuição de todas as máquinas ligadas ao sistema de potência, através da soma dos momentos de inércia individual de cada máquina. Já as unidades de GD utilizam, em geral, conversores eletrônicos como interface entre a fonte geradora e a rede de distribuição. Geralmente, pequenas unidades por si só não comprometem a operação segura do sistema elétrico. Assim, as interações entre uma unidade de GD e o sistema elétrico convencional podem ser negligenciadas. Porém, com o aumento do seu uso, a dinâmica global do sistema de potência pode ser significativamente afetada. Tendo em vista o aumento da utilização de interfaces eletrônicas (IE) para geração de energia, um dos maiores desafios relacionados ao futuro dos sistemas de potência é a redução significante da equivalente elétrica da inércia rotacional total do sistema, o que pode comprometer a estabilidade do sistema. Neste contexto, as Máquinas Síncronas Virtuais ganham importância devido às suas características semelhantes às máquinas reais. Ainda, de forma análoga, é possível o uso de sinais complementares estabilizadores com o intuito de melhorar a dinâmica do sistema. Nesta dissertação são propostos dois estabilizadores dinâmicos, um baseado na técnica de controle por modos deslizantes (SMC) e outra baseada no Controle Adaptativo por Modelo de Referência (MRAC).
Abstract: With the widespread use of renewable energy, the electrical systems begin to experience a new model, the Distributed Generation (DG). Thus, there is a scenario that signals a paradigm shift, from centralized generation based on large power plants to a decentralized model with several small and medium-sized generators units. Synchronous machines used in large power plants contribute to the stability of the power system through the energy stored in the rotor of the machine due to rotational inertia. Because this phenomenon, the system has a greater or lesser time response, depending on the inertia of the individual machine, being able to damp the disorders caused by several factors, such as connection and disconnection of generators on the network, connection and disconnection of loads , etc. The overall stability of the system depends on the contribution of all machines connected to the power system by the sum of the individual moments of inertia of each machine. Since DG units uses electronic converters as an interface between the source and distribution network. Generally, small DG units alone will not compromise the safe operation of the electrical system. Thus, the interactions between DG unit and a conventional electrical system can be neglected. However, with the penetration of GD in the electrical system, the overall dynamics of the power system can be significantly affected. Given the increased use of electronic interfaces (EI) for power generation, one of the biggest challenges to the future of power systems is the significant reduction of the electrical equivalent of the total rotational inertia of the system, which may result in a degradation system stability. In this context, the Virtual synchronous machines become important because of its beneficial characteristics similar to the actual machines. Further, similarly, the use of additional stabilizers signals in order to improve the dynamics of the system is possible. This dissertation proposed two dynamic stabilizers, one based on Sliding Mode Control (SMC) and another based on Model Reference Adaptative Control (MRAC).
Keywords: Engenharia
Engenharia elétrica
Conversores elétricos
Controle adaptativo
Geração distribuída de energia elétrica
Engineering
Electrical engineering
Electric converters
Adaptative control
Distributed generation of electric energy
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.rights: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/750
Issue Date: 1-Jul-2016
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