Equivalent linearized analytical models for the modular multilevel converter

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Freitas, Cleiton Magalhães
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasil; Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; UFRJ
• Palavras-chave em Português: Conversor multinível modular; Formação de grade conversor; Conversor conectado à rede; Modelo equivalente ao Norton; Modelo equivalente de Thévenine; Engenharia Elétrica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/26194

O Conversor Multinível Modular (MMC) vem desempenhando um papel importante na modernização dos sistemas de potência como um componente de HVDCs, FACTs e em muitas outras aplicações. Devido à sua topologia, o MMC apresenta um comportamento singular, mesmo em relação a outros conversores multiníveis cc/ca, exigindo o desenvolvimento de modelos matemáticos para representá-lo em diferentes análises. Grande destaque tem sido dado ao desenvolvimento de modelos analíticos que além de reduzirem o custo computacional em simulações, também permitem analisar a estabilidade do conversor e auxiliam no desenvolvimento de técnicas de controle. Tendo em vista este contexto, esta tese tem como objetivo propor modelos linearizados no domínio da frequência para o MMC, considerando diferentes modos de controle e implementações. Particularmente, os modelos para o MMC controlado por laço duplo de corrente / tensão em referenciais estáticos e síncronos constituem as principais contribuições deste trabalho devido ao grau de novidade deste modo de controle para conversores de alta potência e alta tensão. É mostrado que os modelos desenvolvidos descrevem com precisão o comportamento dinâmico do conversor, sendo adequados para análises transitórias e de estabilidade. Também são apresentados na tese ações de controle para melhorar o desempenho do MMC operando em condições distorcidas, entre as quais está o uso de controladores feed-forward para produzir admitâncias e impedâncias virtuais. Nesse sentido, os controladores feed-forward são derivados e os modelos analíticos atualizados para incluir esses elementos virtuais.