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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21077| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Grid harmonic current correction based on two parallel three-phase DC-AC converters |
| Autor(es): | Souza, Laysa Lúcia de |
| Primeiro Orientador: | Rocha, Nady |
| Primeiro Coorientador: | Fernandes, Darlan Alexandria |
| Resumo: | Este trabalho apresenta um modelo de controle preditivo com estados finitos (FS-MPC) aplicado a filtros ativos paralelos (FAP) de potência trifásicos: o FAP convencional e o FAP com dois inversores trifásicos conectados em paralelo compartilhando o mesmo barramento CC. O modelo matemático do FAP é usado para formar o algoritmo do FS-MPC. As variáveis a serem controladas são medidas inicialmente e, utilizando as equações do modelo em tempo discreto, são determinadas as previsões dessas variáveis para o próximo passo de amostragem. Cada vetor de estado de chaveamento é testado utilizando a função de custo, e o vetor de chaveamento responsável por minimizar o valor função de custo é escolhido para ser aplicado no próximo instante de amostragem. No caso dos filtros apresentados neste trabalho, as variáveis a serem controladas e analisadas são as correntes da rede, do filtro, de circulação e de compensação. As correntes de circulação e de compensação estão presentes apenas no FAP com dois inversores e ocorrem devido à conexão paralela entre eles. Para o FAP convencional, 8 vetores de estado de chaveamento são aplicados, enquanto para FAP com dois inversores são considerados 64. Após um processo de seleção de vetores em que os estados de chaveamento escolhidos são capazes de satisfazer os critérios de modulação adequada da tensão de saída do filtro e mitigação das correntes de circulação e de compensação, 30 vetores são escolhidos e aplicados ao FAP com dois inversores em paralelos. Essa seleção é feita com base na identificação de vetores redundantes e também reduz o tempo de processamento do algoritmo de controle. O sistema de controle visa garantir que a corrente da rede seja senoidal com alto fator de potência, livre de componentes harmônicos, além de minimizar a circulação e as correntes compensação derivadas dos inversores paralelos. Além disso, são analisados os efeitos causados pela variação de alguns parâmetros presentes na estratégia de controle e em elementos do próprio filtro. Para provar a eficiência do FS-MPC aplicado no FAP com dois inversores em paralelos, são apresentados resultados de simulação e experimentais para ambas as topologias utilizando FS-MPC e considerando também o FAP convencional utilizando a estratégia PWM. |
| Abstract: | This work presents a finite set model predictive control (FS-MPC) applied to three-phase Shunt Active Power Filters (SAPF): the conventional SAPF and the SAPF with two parallel inverters sharing the sarne DC-link. The mathematical model of the SAPF is used to form the FS-MPC algorithm. The variables to be controlled are initially measured and, using the equations of the model in discrete time, the predictions of these variables for the next sampling step are determined. Each switching state vector is tested using the cost function, and the switching vector responsible for minimizing the cost function is chosen for application in the next sampling instant. ln the case of SAPF presented in this work, the variables to be controlled and analyzed are the grid, SAPF, circulation and offset currents. The circulation and offset currents are only present in SAPF with two inverters and occur due to the parallel connection between them. For the conventional SAPF, 8 switching state vectors are applied, while for SAPF with two inverters 64 are considered. After a vector selection process in which the switching states that are chosen are able to satisfy the criteria of adequate modulation of the SAPF voltage and mitigation of the circulation and offset currents, 30 vectors are chosen and these are applied to the SAPF with two parallel inverters. This selection is made based on the identification of redundant vectors and also in order to reduce the algorithm processing time. The control system aims to ensure sinusoidal grid current with a high power factor, free of harmonic components, in addition to minimizing the circulation and offset currents derived from the parallel inverters. ln addition, the effects caused by the variation of some parameters present in the control strategy and elements of the filter itself are also analyzed. To prove the efficiency of the FS-MPC applied in the SAPF with two parallel inverters, simulation and experimental results are presented for both topologies using FS-MPC and also considering the conventional SAPF using the PWM strategy. |
| Palavras-chave: | Controle preditivo Corrente de circulação Função custo FS-MPC Inversores conectados em paralelo Circulating current Cost function Model predictive control Parallel inverters |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Idioma: | eng |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia Elétrica |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21077 |
| Data do documento: | 22-Fev-2021 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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