Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Pereira, Charles William Polizelli
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30960
Resumo: This work presents the study and comparative analysis between two topologies of power converters, the Delta UPQC converter (Unified Power Quality Conditioner) and the Back-to-Back converter, acting as a bidirectional electronic interconnection converter (BIEC) to connect the electrical grid conventional to a single-phase AC microgrid. In this work, the power flow in the two topologies of BIEC will be evaluated, verifying the power processed by each of the converters that make up the BIEC, in addition to verifying the bidirectionality of the power flow, draining and injecting power in the conventional electrical grid. In the CCP (common coupling point) of the microgrid, linear and non-linear loads will be connected, in order to evaluate the energy quality indexes that BIEC can meet. Both BIEC topologies are formed by two single-phase full-bridge frequency inverters, connected to each other by the DC link, in which in the Delta UPQC topology it will operate in the dual compensation strategy, with the series converter operating as a current source and the parallel converter operating as a voltage source. Likewise, in the Back-to-Back topology, the converter connected to the power grid operates as a current source and the converter connected to the microgrid coupling point operates as a sinusoidal voltage source. The simulation and experimental results will be presented to evaluate and validate the operation of both topologies to meet the energy quality indices and the power flow between the conventional electrical grid and the AC microgrids, providing a basis for sizing the current source converters and voltage source.
id UTFPR-12_892cbf82e420ac39010cb9f8fbf0a8af
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30960
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicasComparative analysis between delta-upqc and back-to-back systems operating as a bidirectional interconnection converter between the electrical grid and single-phase ac microgridsConversores de corrente elétricaEletrônica de potênciaFator de potênciaElectric current convertersPower electronicsElectric power factorCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaThis work presents the study and comparative analysis between two topologies of power converters, the Delta UPQC converter (Unified Power Quality Conditioner) and the Back-to-Back converter, acting as a bidirectional electronic interconnection converter (BIEC) to connect the electrical grid conventional to a single-phase AC microgrid. In this work, the power flow in the two topologies of BIEC will be evaluated, verifying the power processed by each of the converters that make up the BIEC, in addition to verifying the bidirectionality of the power flow, draining and injecting power in the conventional electrical grid. In the CCP (common coupling point) of the microgrid, linear and non-linear loads will be connected, in order to evaluate the energy quality indexes that BIEC can meet. Both BIEC topologies are formed by two single-phase full-bridge frequency inverters, connected to each other by the DC link, in which in the Delta UPQC topology it will operate in the dual compensation strategy, with the series converter operating as a current source and the parallel converter operating as a voltage source. Likewise, in the Back-to-Back topology, the converter connected to the power grid operates as a current source and the converter connected to the microgrid coupling point operates as a sinusoidal voltage source. The simulation and experimental results will be presented to evaluate and validate the operation of both topologies to meet the energy quality indices and the power flow between the conventional electrical grid and the AC microgrids, providing a basis for sizing the current source converters and voltage source.Este trabalho apresenta o estudo e análise comparativa entre duas topologias de conversores de potência, o conversor Delta UPQC (Unified Power Quality Conditioner) e o conversor Back-to-Back, atuando como conversor eletrônico bidirecional de interligação (CEBI) para conectar a rede elétrica convencional à uma microrrede CA monofásica. Nesse trabalho será avaliado o fluxo de potência nas duas topologias de CEBI, verificando a potência processada por cada um dos conversores que compõem o CEBI, além de verificar a bidirecionalidade do fluxo de potência, drenando e injetando potência na rede elétrica convencional. No PAC (ponto de acoplamento comum) da microrrede será conectado cargas lineares e não lineares, de forma a avaliar os índices de qualidade de energia que o CEBI consegue atender. Ambas as topologias de CEBI são formadas por dois inversores de frequência monofásico fullbridge, conectados entre si pelo barramento CC, em que na topologia Delta UPQC ela irá operar na estratégia dual de compensação, com o conversor série operando como fonte de corrente e o conversor paralelo operando como fonte de tensão. Da mesma forma, na topologia back-to-back o conversor conectado na rede elétrica opera como fonte de corrente e o conversor conectado no ponto de acoplamento da microrrede opera como fonte de tensão senoidal. Os resultados de simulação e experimentais serão apresentados para avaliar e validar o funcionamento de ambas as topologias para atender os índices de qualidade de energia e o fluxo de potência entre a rede elétrica convencional e a micorrede CA, dando embasamento para dimensionar os conversores fonte de corrente e fonte de tensão.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRSilva, Sergio Augusto Oliveira dahttp://lattes.cnpq.br/7428189879295593Campanhol, Leonardo Bruno Garciahttp://lattes.cnpq.br/8053457373498978Campanhol, Leonardo Bruno Garciahttp://lattes.cnpq.br/8053457373498978Sampaio, Leonardo Poltronierihttp://lattes.cnpq.br/5320781796971939Barbosa, Lucio dos Reishttp://lattes.cnpq.br/3444495386925138Modesto, Rodrigo Augustohttp://lattes.cnpq.br/5315745409022218Silva, Sergio Augusto Oliveira dahttp://lattes.cnpq.br/7428189879295593Pereira, Charles William Polizelli2023-03-28T17:03:24Z2023-03-28T17:03:24Z2022-11-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEREIRA, Charles William Polizelli. Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30960porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2023-03-29T06:07:45Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30960Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2023-03-29T06:07:45Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
Comparative analysis between delta-upqc and back-to-back systems operating as a bidirectional interconnection converter between the electrical grid and single-phase ac microgrids
title Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
spellingShingle Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
Pereira, Charles William Polizelli
Conversores de corrente elétrica
Eletrônica de potência
Fator de potência
Electric current converters
Power electronics
Electric power factor
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia Elétrica
title_short Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
title_full Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
title_fullStr Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
title_full_unstemmed Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
title_sort Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas
author Pereira, Charles William Polizelli
author_facet Pereira, Charles William Polizelli
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Sergio Augusto Oliveira da
http://lattes.cnpq.br/7428189879295593
Campanhol, Leonardo Bruno Garcia
http://lattes.cnpq.br/8053457373498978
Campanhol, Leonardo Bruno Garcia
http://lattes.cnpq.br/8053457373498978
Sampaio, Leonardo Poltronieri
http://lattes.cnpq.br/5320781796971939
Barbosa, Lucio dos Reis
http://lattes.cnpq.br/3444495386925138
Modesto, Rodrigo Augusto
http://lattes.cnpq.br/5315745409022218
Silva, Sergio Augusto Oliveira da
http://lattes.cnpq.br/7428189879295593
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Charles William Polizelli
dc.subject.por.fl_str_mv Conversores de corrente elétrica
Eletrônica de potência
Fator de potência
Electric current converters
Power electronics
Electric power factor
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia Elétrica
topic Conversores de corrente elétrica
Eletrônica de potência
Fator de potência
Electric current converters
Power electronics
Electric power factor
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Engenharia Elétrica
description This work presents the study and comparative analysis between two topologies of power converters, the Delta UPQC converter (Unified Power Quality Conditioner) and the Back-to-Back converter, acting as a bidirectional electronic interconnection converter (BIEC) to connect the electrical grid conventional to a single-phase AC microgrid. In this work, the power flow in the two topologies of BIEC will be evaluated, verifying the power processed by each of the converters that make up the BIEC, in addition to verifying the bidirectionality of the power flow, draining and injecting power in the conventional electrical grid. In the CCP (common coupling point) of the microgrid, linear and non-linear loads will be connected, in order to evaluate the energy quality indexes that BIEC can meet. Both BIEC topologies are formed by two single-phase full-bridge frequency inverters, connected to each other by the DC link, in which in the Delta UPQC topology it will operate in the dual compensation strategy, with the series converter operating as a current source and the parallel converter operating as a voltage source. Likewise, in the Back-to-Back topology, the converter connected to the power grid operates as a current source and the converter connected to the microgrid coupling point operates as a sinusoidal voltage source. The simulation and experimental results will be presented to evaluate and validate the operation of both topologies to meet the energy quality indices and the power flow between the conventional electrical grid and the AC microgrids, providing a basis for sizing the current source converters and voltage source.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-11-22
2023-03-28T17:03:24Z
2023-03-28T17:03:24Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PEREIRA, Charles William Polizelli. Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30960
identifier_str_mv PEREIRA, Charles William Polizelli. Análise comparativa entre os sistemas delta-upqc e back-to-back operando como conversor bidirecional de interligação entre a rede elétrica e microrredes ca monofásicas. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30960
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498244552949760