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Title: Filtros ativos para sistemas equilibrados e desequilibrados.
Other Titles: Active filters for balanced and unbalanced systems.
???metadata.dc.creator???: PINHEIRO, Ricardo Ferreira.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: JACOBINA, Cursino Brandão.
LIMA, Antonio Marcus Nogueira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SEIXAS, Paulo Fernando.
???metadata.dc.contributor.referee2???: RURPERT FILHO, Ernesto.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SILVA, Edison Roberto Cabral da.
???metadata.dc.contributor.referee4???: MOTA, Wellington Santos.
Keywords: Filtros Ativos;Qualidade da Energia Elétrica;Tolerância à Faltas;Conversores PWM;Fator de Potência;Active Filters;Electric Power Quality;PWM Converters;Power Factor;Fault Tolerance
Issue Date: 17-Dec-2001
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: PINHEIRO, Ricardo Ferreira. Filtros ativos para sistemas equilibrados e desequilibrados. 2001. 224 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2001.
???metadata.dc.description.resumo???: Este trabalho trata da modelagem e controle de Filtros Ativos em sistemas elétricos a três e quatro fios, constituídos por conversores PWM tipo fonte de tensão, em derivação, compensando a corrente fornecida pela rede elétrica a uma carga genérica. A compensação da corrente da rede abrange as componentes de sequencia negativa, homopolar e reativa, permitindo, portanto, que as correntes do sistema de alimentação sejam equilibradas e em fase com a tensão da rede. Desta forma, o estudo procura tratar de técnicas de controle que garantam essas condições para as correntes do alimentador da concessionaria de energia elétrica, mesmo em condições de carga e parâmetros do circuito alimentador desequilibrados. O estudo também propõe estrategias de controle que permitem ampliar a robustez de Filtros Ativos em Derivação, quando da ocorrência de um distúrbio rigoroso, que resulte na eliminação do funcionamento de um dos braços do conversor, ou abertura da conexão de um dos braços a rede elétrica, ou quando o conversor tipo fonte de tensão apresente limitações que representem a perda da conexão com uma das fases da rede. São exploradas as possibilidades da estrutura do conversor a quatro braços para manter o sistema em operação, ainda que em situação não ideal, até que seja possível ser desativado para as necessárias correções. Como se vera, não será possível compensar algumas das componentes das correntes solicitadas pela carga, como, por exemplo, a componente de sequencia zero. A alternativa apresentada representa uma vantagem significativa, especialmente quando da aplicação em sistemas industriais, onde um dos distúrbios do tipo considerado pode implicar na suspensão instantânea e prolongada de todo um processo, provocando prejuízos. Para fundamentar e contextualizar as propostas, e apresentado um estudo sobre a utilização de Filtros Ativos em regime permanente voltados para a compensação de fator de potência e para o controle da regulação de tensão no ponto de acoplamento comum (PAC) de um sistema industrial. Esse estudo, alem de demonstrar o comportamento do compensador diante da variação de parâmetros importantes, como as potencias solicitadas pela carga, da uma ideia das vantagens e investimentos necessários para optar pela adoção de um dos dois objetivos de compensação. Os esquemas de controle utilizados nas simulações e experimentos realizados, são também apresentados para facilitar a compreensão das propostas.
Abstract: This Thesis deals with the modelling and control of the Active Filter in electric power systems that have three and four wire. The Active Filter is composed by a shunt PWM voltage source converter to compensates the current of the grid in a industry plant. The compensation of the grid current encompasses homopolar, reactive, negative sequence and harmonic components. This compensation provides that the grid current comes to be sinusoidal, balanced and synchronized with the grid voltage. Thus, we explore some control techniques which can assurethese conditions to the feder currents, even under unbalanced conditions of the load or the grid impedance . The study presents control strategies that allow to enlarge the strenght of the shunt Active Filters in case of ocurring rigorous disturbance such as: elimination of functioning of one of branch of the converter; breach of the connection of one of the branch of grid; and when the voltage source converter presents limitation to your operation which brings a loss of one phase. The redundances of the structure of the converter with four branchs are explored by keeping the system in operation up to the point of its possible interruption to the necessary retifications. According to the findings of the study i t will not possible to compensate all the components of the current required by the load, as for exemple, the component of zero sequence. This proposition means a relevant advantage, mainly if applied to industrial systems, where one of the disturbances may imply in instantaneous and prolonged interruption of all process, providing serious demages. For the base and context of the proposal (In order to make the results showed clearer), it is presented a study of stead state about the application of Active Filters to compensate the power factor and control of the voltage regulation of the bus of the entrance in one industrial system, the point of couppling comon (PCC). This study, besides demonstrating the behavior of the compensator, faces the variations of important parameters, as the active and reactive powers demanded by the load. It also provides an analysis of the advantages, as well as the necessary investiment to choose one of the discussed options. The control structures used in the simulations and experiments are also presented in order to facilitate their understanding.
Keywords: Filtros Ativos
Qualidade da Energia Elétrica
Tolerância à Faltas
Conversores PWM
Fator de Potência
Active Filters
Electric Power Quality
PWM Converters
Power Factor
Fault Tolerance
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11091
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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