Controle preditivo baseado em modelo para conversores formadores de rede com operação ilhada

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Guimarães, Rayane Aparecida
• Orientador(a): Ferreira, Sílvia Costa
• Banca de defesa: Lacerda, Wilian Soares, Pacheco, Vinícius Miranda, Ferreira, Sílvia Costa, Gonzatti, Robson Bauwelz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação
• Departamento: Departamento de Engenharia
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Microrrede; Microgrid; Controle preditivo; Predictive control; Operação ilhada
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Elétrica
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/37600

Uma microrrede é composta por vários sistemas de geração distribuída, de armazenamento e cargas. No entanto, o controle e a operação desses sistemas são complexos, principalmente nas microrredes que operam em modo ilhado. Nessa condição de operação, os conversores formadores de rede são responsáveis por manter o funcionamento adequado da microrrede, controlando a amplitude da tensão e a frequência de acordo com a referência dada a eles. Atualmente, o uso do controle preditivo vem crescendo, principalmente em circuitos de eletrônica de potência. Existem vários tipos de controle preditivo, em especial, o controle preditivo baseado em modelo com conjunto de controle finito. Esse controle prevê o comportamento futuro das variáveis de controle e com essa informação escolhe o melhor estado de chaveamento dos semicondutores de acordo com a minimização de uma função custo. Esse trabalho consiste em desenvolver um conversor formador de rede que opere em modo ilhado e utilize o controle preditivo baseado em modelo com conjunto de controle finito como técnica de controle. A validação desse sistema é realizada a partir de simulações com software MATLAB/Simulink e de testes no protótipo. O conversor formador de rede é testado com cargas lineares e não lineares, com variações nas referências de tensão e na carga. Os resultados obtidos mostram que a resposta dinâmica do algoritmo é muito rápida, na ordem de 1,17ms para o degrau de tensão, por exemplo. Observa-se também a robustez do controle frente as variações de parâmetros e a capacidade de rejeição de distúrbios, tais como ressonâncias e harmônicos. Além disso, a tensão se manteve regulada independente das variações ou do tipo de carga conectada ao conversor.