Modelagem e projeto dos controladores da malha interna de inversores formadores de rede

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Alysson Hyago Pereira de.
• Orientador(a): LIMA, Antonio Marcus Nogueira. , OLIVEIRA, Alexandre Cunha.
• Banca de defesa: FERNANDES, Eisenhawer de Moura., RIBEIRO, Luiz Antonio de Souza.
• 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: Estabilidade; Hardware in the loop; Malhas internas; Conversor formador de rede; Stability; Internal loop; Network forming converter
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Elétrica
• Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/41608

O presente trabalho tem como objetivo propor um metodologia para definir e calcular os ganhos dos controladores de corrente e tensão das malhas internas de um conversor formador de rede (CFR), garantindo a estabilidade do sistema em diferentes condições operacionais. A metodologia para o projeto e validação da malha de controle de corrente e tensão é baseada no modelo V que permite uma avaliação progressiva do controle desde a formulação teórica até a implementação e verificação de desempenho. Como resultado, foi desenvolvidos métodos para o projeto das malhas internas do conversor formadores de rede baseados nas técnicas de sistema multivariáveis e por função de transferência. A análise dos resultados mostrou que o método multivariável apresentou o melhor desempenho, destacando-se pela sua maior estabilidade para diferentes cenários de teste. O método multivariável quando analisado por degraus de potência ativo e reativo apresentou os melhores resultados, com menor overshoot de 8.89% e tempo de acomodação de 0.015 s ao contrário dos métodos por funções de transferência que atingiu um máximo overshoot durante a simulação de 36.46% e tempo de subida de 0.0495 s. Além disso, verificou-se que o método baseado em funções de transferência, onde os termos de cruzamento foram considerados compensados, teve um desempenho inferior ao ser submetido ao controle dVOC com oscilação nas curvas de potência de até mais de 1 segundo durante as simulações, comprometendo a estabilidade do sistema. E quando o CFR foi analisado conectado a uma carga que exige uma potência ativa de 5000 W e reativa de 2000 V Ar todos os métodos foram capazes de entregar a potência solicitada pela carga. Portanto, o método multivariável demonstrou ser a abordagem mais robusta, proporcionando melhores resultados tanto na estratégia de controle por droop quanto no dVOC e garantindo a estabilidade do CFR.