Controle preditivo de estados finitos de gerador de indução gaiola de esquilo com conversor compartilhado de nove chaves

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Guazzelli, Paulo Roberto Ubaldo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ciclo de trabalho; Controle preditivo de corrente; Conversor 9 Chaves; Cost function; Duty cycle; Função custo; Gerador de indução; Induction generator; Nine switch converter; Predictive current control
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-26082021-204407/

O Conversor de Nove Chaves (C9C) foi desenvolvido sob a ideia de reduzir-se o número de chaves dos conversores de potência em sistemas multiportas, como em sistemas de geração de energia, com geradores operando com velocidade variável. Entre as possíveis técnicas de controle a ser aplicadas ao C9C, o Controle Preditivo de Estados Finitos destaca-se por proporcionar uma rápida dinâmica e ao mesmo tempo permitir de forma menos complexa a inserção de restrições ao sistema. No entanto, o C9C possui muitas possibilidades de chaveamento, o que aumenta em demasia o custo computacional do controle preditivo, e envolve diferentes variáveis de controle, o que aumenta a complexidade da sua função custo. Ainda, o controle preditivo pode apresentar altos fatores de oscilação nas variáveis controladas em regime permanente. Este trabalho propõe o Controle Preditivo Desacoplado de 2 Vetores (PCC-D2) para o C9C, que desacopla o controle do gerador de indução do controle da rede. Essa separação diminui o tamanho da enumeração dos vetores de tensão, o que reduz o custo computacional do controle. Assim, pode-se inserir a otimização por ciclo de trabalho, responsáveis por reduzir as oscilações em regime permanente do torque do gerador e da potência ativa inserida na rede. Resultados experimentais mostram que o PCC-D2 diminui os fatores de oscilação de torque e de potência ativa do sistema, para diferentes velocidades do gerador, quando comparado ao controle preditivo convencional, com função custo concentrada. Resultados experimentais também mostram que o custo computacional é efetivamente diminuído, e que o desempenho dinâmico não foi deteriorado. A principal contribuição do trabalho é um controle preditivo com menores fatores de oscilação em regime permanente, e com menor custo computacional, para o C9C. Assim, o PCC-D2 mostra-se uma técnica de controle apta à aplicação na geração de energia com geradores operando com velocidade variável, com o C9C.