Sistema UPQC multifuncional proposto para operar como interface entre microrredes híbridas e redes concessionárias de energia elétrica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Bacon, Vinicius Dario
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
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 - Uel/Utpfr
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Geração distribuída de energia elétrica
Energia - Fontes alternativas
Conversores de corrente elétrica
Redes elétricas inteligentes
Distributed generation of electric power
Renewable energy sources
Electric current converters
Smart power grids
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Engenharia Elétrica
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5307
Resumo: This doctoral thesis presents a multifunctional hybrid unified power quality conditioner (UPQC-H), which is proposed to operate as an interface between utility grids and hybrid microgrids (H-μG). The UPQC-H forms the and buses for H-μG and integrates both the distributed generation systems (DGS) and energy storage systems (ESS). In order to achieve the cited functionalities, the proposed UPQC-H includes two additional power switches to the traditional three-phase UPQC power circuit, which is commonly composed of two three-phase inverters used to operate as series and parallel converters. Some advantages related to the proposed UPQC-H configuration can be highlighted, as follows: 1) versatile application to any H-μG configuration; 2) natural power exchange between the hybrid and buses in both grid-connected and islanded operating modes; 3) seamless transitions between the islanded and grid-connected operating modes, and vice versa. 4) smoothing of the problems associated with the RES intermittencies. Extended experimental and computational results are presented to validate the proposal and explore the multifunctionalities of the UPQC-H interfacing a threephase utility grid and a H-μG, and, simultaneously, integrating photovoltaic-based DGS and ESS based on battery bank.
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spelling Sistema UPQC multifuncional proposto para operar como interface entre microrredes híbridas e redes concessionárias de energia elétricaGeração distribuída de energia elétricaEnergia - Fontes alternativasConversores de corrente elétricaRedes elétricas inteligentesDistributed generation of electric powerRenewable energy sourcesElectric current convertersSmart power gridsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAEngenharia ElétricaThis doctoral thesis presents a multifunctional hybrid unified power quality conditioner (UPQC-H), which is proposed to operate as an interface between utility grids and hybrid microgrids (H-μG). The UPQC-H forms the and buses for H-μG and integrates both the distributed generation systems (DGS) and energy storage systems (ESS). In order to achieve the cited functionalities, the proposed UPQC-H includes two additional power switches to the traditional three-phase UPQC power circuit, which is commonly composed of two three-phase inverters used to operate as series and parallel converters. Some advantages related to the proposed UPQC-H configuration can be highlighted, as follows: 1) versatile application to any H-μG configuration; 2) natural power exchange between the hybrid and buses in both grid-connected and islanded operating modes; 3) seamless transitions between the islanded and grid-connected operating modes, and vice versa. 4) smoothing of the problems associated with the RES intermittencies. Extended experimental and computational results are presented to validate the proposal and explore the multifunctionalities of the UPQC-H interfacing a threephase utility grid and a H-μG, and, simultaneously, integrating photovoltaic-based DGS and ESS based on battery bank.Esta tese de doutorado apresenta um condicionador multifuncional híbrido de qualidade de energia unificado (UPQC-H – Unified Power Quality Conditioner Hybrid) proposto para operar como interface entre redes de concessionárias e microrredes elétricas híbridas (H-μGs – Hybrid microgrids). Como principal funcionalidade, o UPQC-H forma os barramentos e para a H-μG, mas também, com a mesma estrutura principal, permite a integração de sistemas de geração distribuída (DGS – Distributed Generation Systems) e sistemas de armazenamento de energia (ESS – Energy Storage Systems). Para se adequar às funcionalidades citadas, o sistema proposto conta com a adição de apenas dois interruptores ao circuito de potência do UPQC trifásico convencional, que geralmente é composto por dois inversores trifásicos usados para operar como conversores em conexão série e paralela. Algumas vantagens relacionadas à configuração UPQC-H proposta podem ser destacadas, como segue: 1) aplicação versátil para qualquer configuração H-μG; 2) troca de energia automática entre os barramentos e da H-μG nos modos de operação conectado à rede e ilhado; 3) transições sem interrupção entre os modos de operação ilhado e conectado à rede e vice-versa; e 4) suavização dos problemas relacionados à intermitência das fontes de energia renovável. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar a proposta e explorar as multifuncionalidades do UPQC-H operando como interface entre a rede concessionária trifásica e uma H-μG e, simultaneamente, integrando DGS baseado em energia fotovoltaica e ESS baseado em banco de baterias.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - Uel/UtpfrUTFPRSilva, Sergio Augusto Oliveira dahttp://lattes.cnpq.br/7428189879295593Nascimento, Claudionor Francisco dohttp://lattes.cnpq.br/7482480424827756Morais, Lenin Martins Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/5037821764463738Campanhol, Leonardo Bruno Garciahttp://lattes.cnpq.br/8053457373498978Sampaio, Leonardo Poltronierihttp://lattes.cnpq.br/5320781796971939Cavalcanti, Marcelo Cabralhttp://lattes.cnpq.br/4941009238623926Bacon, Vinicius Dario2020-10-27T01:01:54Z2020-10-27T01:01:54Z2020-08-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBACON, Vinicius Dario. Sistema UPQC multifuncional proposto para operar como interface entre microrredes híbridas e redes concessionárias de energia elétrica. 2020. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica - UEL/UTFPR) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5307porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-10-27T06:01:17Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/5307Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-10-27T06:01:17Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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