Controle ressonante aplicado a um DSTATCOM para a regulação de tensão de geradores de indução autoexcitados
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
Brasil Engenharia Elétrica UFSM Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Centro de Tecnologia |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22676 |
Resumo: | This master’s thesis presents contributions to the control applied to the voltage regulation of autonomous microgeneration systems based on Self-Excited Induction Generators (SEIGs). The generation system consists of a three-phase four-wire bus consisting of a Static Synchronous Distribution Compensator (DSTATCOM), excitation capacitor banks for induction generator connected in parallel with the three-phase bus. DSTATCOM provides the compensation of reactive power to the system through a control strategy in order to provide the difference between the reactive power provided by the excitation capacitors and the reactive power required by the generator itself and the aggregate loads, in addition to compensating for harmonic components from nonlinear loads and compensating for imbalances caused by load connections in distinctive configurations. The mathematical modeling processes of the system and design of the voltage controllers are demonstrated. For this, the control strategy consists of six loops, three internal current loops, using a set of derivative resonant proportional controllers and three external loops, containing integral proportional controllers and associated resonant controllers. Simulation and experimental results are presented to demonstrate the dynamic performance of current and voltage controllers. It has also demonstrate the viability of the control system proposed to DSTATCOM, being possible to regulate the voltage and reduce the harmonic content of the currents and voltages of the SEIG in order to meet the values recommended by IEEE 519-2014 standards. |
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Controle ressonante aplicado a um DSTATCOM para a regulação de tensão de geradores de indução autoexcitadosResonant control applied to a DSTATCOM for voltage regulation of self-excited induction generatorsDSTATCOMGerador de indução autoexcitadoControle ressonanteRegulação de tensãoSistema isolado de geraçãoSelf-excited induction generatorResonant controllerVoltage regulationIsolated generation systemCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis master’s thesis presents contributions to the control applied to the voltage regulation of autonomous microgeneration systems based on Self-Excited Induction Generators (SEIGs). The generation system consists of a three-phase four-wire bus consisting of a Static Synchronous Distribution Compensator (DSTATCOM), excitation capacitor banks for induction generator connected in parallel with the three-phase bus. DSTATCOM provides the compensation of reactive power to the system through a control strategy in order to provide the difference between the reactive power provided by the excitation capacitors and the reactive power required by the generator itself and the aggregate loads, in addition to compensating for harmonic components from nonlinear loads and compensating for imbalances caused by load connections in distinctive configurations. The mathematical modeling processes of the system and design of the voltage controllers are demonstrated. For this, the control strategy consists of six loops, three internal current loops, using a set of derivative resonant proportional controllers and three external loops, containing integral proportional controllers and associated resonant controllers. Simulation and experimental results are presented to demonstrate the dynamic performance of current and voltage controllers. It has also demonstrate the viability of the control system proposed to DSTATCOM, being possible to regulate the voltage and reduce the harmonic content of the currents and voltages of the SEIG in order to meet the values recommended by IEEE 519-2014 standards.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqEsta dissertação de mestrado apresenta contribuições ao controle aplicado á regulação de tensão de sistemas autônomos de microgeração baseados em Geradores de Indução Autoexcitados (GIAEs). O sistema de geração consiste em um barramento trifásico a quatros fios composto por um Compensador Síncrono Estático de Distribuição (DSTATCOM), bancos de capacitores de excitação para o gerador de indução conectados em paralelo com o barramento trifásico. O DSTATCOM proporciona a compensação da potência reativa para o sistema através de uma estratégia de controle, a fim de fornecer a diferença entre a potência reativa fornecida pelos capacitores de excitação e a potência reativa requerida pelo próprio gerador e as cargas agregadas, além de compensar componentes harmônicas provenientes de cargas não lineares e compensar desequilíbrios causados por conexões de cargas em distinstas configurações. São demonstrados os processos de modelagem matemática do sistema e de projeto dos controladores de tensão e corrente necessários. Para isso, a estratégia de controle é composta por seis malhas, sendo três malhas internas de corrente, utilizano um conjunto de controladores proporcionais ressonantes derivativos e três malhas externas de tensão, contendo controladores proporcionais integrais e conttoladores ressonantes associados. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para demonstrar o desempenho dinâmico dos controladores de corrente e de tensão. Também demonstram a viabilidade do sistema de controle proposto ao DSTATCOM, sendo possível regular a tensão e reduzir o conteúdo harmônico das correntes e tensões do GIAE de forma a atender os valores recomendados pelas normas IEEE 519-2014.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaCamargo, Robinson Figueiredo dehttp://lattes.cnpq.br/9486400043926456Scherer, Lucas GiulianiGrigoletto, Felipe BovoliniSouza, Carlos Antonio de2021-11-03T15:02:47Z2021-11-03T15:02:47Z2019-08-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22676ark:/26339/001300000vmg4porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-07-06T13:39:16Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22676Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2022-07-06T13:39:16Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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This master’s thesis presents contributions to the control applied to the voltage regulation of autonomous microgeneration systems based on Self-Excited Induction Generators (SEIGs). The generation system consists of a three-phase four-wire bus consisting of a Static Synchronous Distribution Compensator (DSTATCOM), excitation capacitor banks for induction generator connected in parallel with the three-phase bus. DSTATCOM provides the compensation of reactive power to the system through a control strategy in order to provide the difference between the reactive power provided by the excitation capacitors and the reactive power required by the generator itself and the aggregate loads, in addition to compensating for harmonic components from nonlinear loads and compensating for imbalances caused by load connections in distinctive configurations. The mathematical modeling processes of the system and design of the voltage controllers are demonstrated. For this, the control strategy consists of six loops, three internal current loops, using a set of derivative resonant proportional controllers and three external loops, containing integral proportional controllers and associated resonant controllers. Simulation and experimental results are presented to demonstrate the dynamic performance of current and voltage controllers. It has also demonstrate the viability of the control system proposed to DSTATCOM, being possible to regulate the voltage and reduce the harmonic content of the currents and voltages of the SEIG in order to meet the values recommended by IEEE 519-2014 standards. |
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