Análise transitória de faltas em geradores de indução duplamente alimentados no contexto da energia eólica.

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Bruno Harllen Pontes da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Energia eólica; Proteção de sistemas elétricos; Protection of electrical systems; Simulação; Simulation; Simulink; Wind energy
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-04052018-102925/

Este trabalho investiga o comportamento transitório da topologia de turbina eólica baseada em Doubly Fed Induction Generator (DFIG) ao simular faltas nos terminais do estator e rotor da máquina. Um modelo DFIG foi simulado no software Matlab/Simulink utilizando uma fonte de tensão com equivalente de Thévenin para simular a rede elétrica, um transformador de interface, uma máquina de indução de 2,0MVA e conversores fonte de tensão de dois níveis VSC conectados na topologia back-to-back. O controle dos conversores foi concebido a partir da estratégia de controle vetorial utilizando controladores PI projetados a partir do Método Ótimo Simétrico. A proteção crowbar e proteção de corrente dos conversores também foram implementados na simulação e depois validados para simular o comportamento aproximado do sistema DFIG real e, assim, verificar o comportamento transitório do DFIG no momento de faltas monofásicas, bifásicas e trifásicas nos terminais da máquina. Essa pesquisa possibilitou analisar o transitório eletromagnético a partir de gráficos de grandezas coletadas em vários pontos do sistema no momento dos disturbios, permitindo mostrar a influência do conversor back-to-back no comportamento do sistema, além de proporcionar uma base teórica do modelamento dinâmico, detalhar o projeto de controle do conversor back-to-back e projetar duas das principais proteções do sistema DFIG. Para isso, foi simulado seis casos de falta nos terminais da máquina, coletado gráficos e feito análises detalhadas do comportamento de nove grandezas distintas. Este trabalho proporciona uma base teórica do modelamento dinâmico, detalhamento do projeto de controle do conversor back-to-back, projeto de duas das principais proteções do sistema DFIG e análise do comportamento dinâmico do sistema máquina-conversores no momento de distúrbios.