Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: SILVA, Stefânia de Oliveira. lattes
Orientador(a): BARROS, Péricles Rezende. lattes, ACIOLI JÚNIOR, G. lattes
Banca de defesa: SILVA, Jaidilson Jó da., MOTA, Wellington Santos.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/10308
Resumo: Este trabalho destina-se a fornecer uma descrição detalhada do comportamento da turbina eólica para encontrar um modelo adequado e também um algoritmo que se adapte melhor para o seu controle. O trabalho muda gradualmente de um modelo simples utilizado apenas para obter uma descrição global de comportamento para um sistema complexo que integra vários graus de liberdade e que é mais flexível para mudanças em possibilidades de controle. Ele permite estudar a produção de energia elétrica até a caracterização dos fenômenos mecânicos que afetam a estrutura, tornando o sistema desta maneira transparente para vários diagnósticos. O estudo traz mais complexidade ao incluir o modelo dos aspe tos mecânicos, omo a exão da torre e o movimento das lâminas. Os algoritmos propostos implementados na ferramenta do MATLAB/SIMULINK são o LQR clássico, o LQR com ação integral, o LQG om ação integral e LQG com estimativa de perturbação, pois caracterizam completamente a dinâmica e o comportamento da turbina eólica. Os controladores foram construídos com base nos conhecimentos dos princípios de funcionamento das turbinas eólicas com controle de ângulo de passo variável. Como uma alternativa aos controladores do tipo Proporcional-Integral (PI) utilizados atualmente, o controle tem omo objetivo diminuir as oscilações na potência gerada pela turbina. São realizadas simulações das variações da velo idade do vento incidente em uma turbina eólica equipado om geradores síncronos de imã permanente, e as simulações comprovam a ciência dos controladores no ângulo de passo.
id UFCG_23bfacb81b1e13a081426f99dcf5011d
oai_identifier_str oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/10308
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str
spelling BARROS, Péricles Rezende.ACIOLI JÚNIOR, G.BARROS, P. R.ACIOLI JÚNIOR, G.http://lattes.cnpq.br/0722445222056063http://lattes.cnpq.br/1596840676645407SILVA, Jaidilson Jó da.MOTA, Wellington Santos.SILVA, S. O.http://lattes.cnpq.br/5496447230188739SILVA, Stefânia de Oliveira.Este trabalho destina-se a fornecer uma descrição detalhada do comportamento da turbina eólica para encontrar um modelo adequado e também um algoritmo que se adapte melhor para o seu controle. O trabalho muda gradualmente de um modelo simples utilizado apenas para obter uma descrição global de comportamento para um sistema complexo que integra vários graus de liberdade e que é mais flexível para mudanças em possibilidades de controle. Ele permite estudar a produção de energia elétrica até a caracterização dos fenômenos mecânicos que afetam a estrutura, tornando o sistema desta maneira transparente para vários diagnósticos. O estudo traz mais complexidade ao incluir o modelo dos aspe tos mecânicos, omo a exão da torre e o movimento das lâminas. Os algoritmos propostos implementados na ferramenta do MATLAB/SIMULINK são o LQR clássico, o LQR com ação integral, o LQG om ação integral e LQG com estimativa de perturbação, pois caracterizam completamente a dinâmica e o comportamento da turbina eólica. Os controladores foram construídos com base nos conhecimentos dos princípios de funcionamento das turbinas eólicas com controle de ângulo de passo variável. Como uma alternativa aos controladores do tipo Proporcional-Integral (PI) utilizados atualmente, o controle tem omo objetivo diminuir as oscilações na potência gerada pela turbina. São realizadas simulações das variações da velo idade do vento incidente em uma turbina eólica equipado om geradores síncronos de imã permanente, e as simulações comprovam a ciência dos controladores no ângulo de passo.This paper is intended to provide a detailed description of wind turbine behavior to find a suitable model and also an algorithm that best suits your control. The work gradually shifts from a simple model used only for a global description of behavior to a complex system that integrates varying degrees of freedom and is more flexible for changes in control possibilities. It allows to study the production of electric energy until the characterization of the mechanical phenomena that affect the structure, thus making the system transparent for various diagnoses. The study brings more complexity by including the model of mechanical aspects, such as the tower exon and the movement of the blades. The proposed algorithms implemented in the MATLAB / SIMULINK tool are classic LQR, integral action LQR, integral action LQG, and perturbation estimated LQG, as they completely characterize the dynamics and behavior of the wind turbine. The controllers are built on knowledge of the working principles of variable pitch angle control wind turbines. As an alternative to the Proportional-Integral (PI) type controllers currently used, the  The purpose of the control is to reduce the oscillations in the power generated by the turbine. Simulations of variations in wind speed incident on a wind turbine equipped with permanent magnet synchronous generators are performed, and the simulations prove the science of the controllers at the pitch angle.Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-12-18T13:57:23Z No. of bitstreams: 1 STEFÂNIA DE OLIVEIRA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2015.pdf: 3565631 bytes, checksum: b27e13f45710eec922825f9c92364d11 (MD5)Made available in DSpace on 2019-12-18T13:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 STEFÂNIA DE OLIVEIRA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2015.pdf: 3565631 bytes, checksum: b27e13f45710eec922825f9c92364d11 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIEngenharia ElétricaTurbinas EólicasModelagem e Controle do Ângulo de PassoControladoresRegulador Linear Quadrático (LQR)Regulador Linear Quadrático Gaussiano (LQG)Modelo Dinâmico do Gerador PMSGWind TurbinesStep Angle Modeling and ControlControllersLinear Quadratic Regulator (LQR)Gaussian Quadratic Linear Regulator (LQG)Dynamic Model of the PMSG GeneratorModelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.Step angle modeling and control of variable speed wind turbines.2015-02-242019-12-18T13:57:23Z2019-12-182019-12-18T13:57:23Zhttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/10308SILVA, Stefânia de Oliveira. Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável. 2015. 147f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2015.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTSTEFÂNIA DE OLIVEIRA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2015.pdf.txtSTEFÂNIA DE OLIVEIRA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2015.pdf.txttext/plain228661https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10308/4/STEF%C3%82NIA+DE+OLIVEIRA+SILVA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEE+2015.pdf.txtcb33c28865337fa5010d5474b78de458MD54ORIGINALSTEFÂNIA DE OLIVEIRA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2015.pdfSTEFÂNIA DE OLIVEIRA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2015.pdfapplication/pdf3963801https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10308/3/STEF%C3%82NIA+DE+OLIVEIRA+SILVA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEE+2015.pdf826cb47a9ea16a997c5bd67f8bdd5168MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10308/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/103082025-07-24 05:13:29.508oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T08:13:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Step angle modeling and control of variable speed wind turbines.
title Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
spellingShingle Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
SILVA, Stefânia de Oliveira.
Engenharia Elétrica
Turbinas Eólicas
Modelagem e Controle do Ângulo de Passo
Controladores
Regulador Linear Quadrático (LQR)
Regulador Linear Quadrático Gaussiano (LQG)
Modelo Dinâmico do Gerador PMSG
Wind Turbines
Step Angle Modeling and Control
Controllers
Linear Quadratic Regulator (LQR)
Gaussian Quadratic Linear Regulator (LQG)
Dynamic Model of the PMSG Generator
title_short Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
title_full Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
title_fullStr Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
title_full_unstemmed Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
title_sort Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável.
author SILVA, Stefânia de Oliveira.
author_facet SILVA, Stefânia de Oliveira.
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv BARROS, Péricles Rezende.
ACIOLI JÚNIOR, G.
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv BARROS, P. R.
ACIOLI JÚNIOR, G.
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0722445222056063
http://lattes.cnpq.br/1596840676645407
dc.contributor.referee1.fl_str_mv SILVA, Jaidilson Jó da.
dc.contributor.referee2.fl_str_mv MOTA, Wellington Santos.
dc.contributor.authorID.fl_str_mv SILVA, S. O.
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5496447230188739
dc.contributor.author.fl_str_mv SILVA, Stefânia de Oliveira.
contributor_str_mv BARROS, Péricles Rezende.
ACIOLI JÚNIOR, G.
SILVA, Jaidilson Jó da.
MOTA, Wellington Santos.
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Engenharia Elétrica
topic Engenharia Elétrica
Turbinas Eólicas
Modelagem e Controle do Ângulo de Passo
Controladores
Regulador Linear Quadrático (LQR)
Regulador Linear Quadrático Gaussiano (LQG)
Modelo Dinâmico do Gerador PMSG
Wind Turbines
Step Angle Modeling and Control
Controllers
Linear Quadratic Regulator (LQR)
Gaussian Quadratic Linear Regulator (LQG)
Dynamic Model of the PMSG Generator
dc.subject.por.fl_str_mv Turbinas Eólicas
Modelagem e Controle do Ângulo de Passo
Controladores
Regulador Linear Quadrático (LQR)
Regulador Linear Quadrático Gaussiano (LQG)
Modelo Dinâmico do Gerador PMSG
Wind Turbines
Step Angle Modeling and Control
Controllers
Linear Quadratic Regulator (LQR)
Gaussian Quadratic Linear Regulator (LQG)
Dynamic Model of the PMSG Generator
description Este trabalho destina-se a fornecer uma descrição detalhada do comportamento da turbina eólica para encontrar um modelo adequado e também um algoritmo que se adapte melhor para o seu controle. O trabalho muda gradualmente de um modelo simples utilizado apenas para obter uma descrição global de comportamento para um sistema complexo que integra vários graus de liberdade e que é mais flexível para mudanças em possibilidades de controle. Ele permite estudar a produção de energia elétrica até a caracterização dos fenômenos mecânicos que afetam a estrutura, tornando o sistema desta maneira transparente para vários diagnósticos. O estudo traz mais complexidade ao incluir o modelo dos aspe tos mecânicos, omo a exão da torre e o movimento das lâminas. Os algoritmos propostos implementados na ferramenta do MATLAB/SIMULINK são o LQR clássico, o LQR com ação integral, o LQG om ação integral e LQG com estimativa de perturbação, pois caracterizam completamente a dinâmica e o comportamento da turbina eólica. Os controladores foram construídos com base nos conhecimentos dos princípios de funcionamento das turbinas eólicas com controle de ângulo de passo variável. Como uma alternativa aos controladores do tipo Proporcional-Integral (PI) utilizados atualmente, o controle tem omo objetivo diminuir as oscilações na potência gerada pela turbina. São realizadas simulações das variações da velo idade do vento incidente em uma turbina eólica equipado om geradores síncronos de imã permanente, e as simulações comprovam a ciência dos controladores no ângulo de passo.
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-02-24
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-12-18T13:57:23Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-12-18
2019-12-18T13:57:23Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/10308
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, Stefânia de Oliveira. Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável. 2015. 147f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2015.
url https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/10308
identifier_str_mv SILVA, Stefânia de Oliveira. Modelagem e controle do ângulo de passo de turbinas eólicas de velocidade variável. 2015. 147f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2015.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.publisher.program.fl_str_mv PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFCG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
bitstream.url.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10308/4/STEF%C3%82NIA+DE+OLIVEIRA+SILVA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEE+2015.pdf.txt
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10308/3/STEF%C3%82NIA+DE+OLIVEIRA+SILVA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEE+2015.pdf
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/10308/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv cb33c28865337fa5010d5474b78de458
826cb47a9ea16a997c5bd67f8bdd5168
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1863363456632094720