SISTEMA DE CONVERSÃO PARA INTEGRAÇÃO DE RECURSOS DISTRIBUÍDOS DE ENERGIA

  • João Fernandes
  • Marcio Stefanello
Rótulo Microrredes, Controle, conversores, Bancada, experimental

Resumo

O sistema elétrico atual está sofrendo uma mudança gradual na sua estrutura. Há uma tendência de mudança do sistema baseado em grandes unidades de geração centralizada para a Geração Distribuída (GD). Por isso, a utilização de conversores eletrônicos de potência tende em aumentar. Os conversores podem operar interconectados entre si e conectados ao sistema elétrico existente ou então operar de modo autônomo. Desse arranjo surgem as chamadas Microrredes (MRs) de energia. O ponto crítico de operação de MRs é o controle de conversores que fazem a interface entre as fontes de energia (tais como solar e eólica) e os elementos armazenadores de energia, com a rede elétrica principal. A partir disso, o objetivo deste trabalho é construir uma bancada experimental para a validação de algoritmos de controle para a estabilização de conversores em MRs. A bancada experimental do projeto compreende uma MR em escala reduzida; é composta por dois módulos conversores de potência nominal de 30kVA da Semikron, circuito de manobra que permitirá a operação no modo conectado e ilhado e placas de condicionamento de sinais elétricos de tensão e corrente. O kit de controle digital DS1103 da dSPACE executa o algoritmo de controle e efetua o acionamento através de sinais PWM, atua no circuito de manobra e realiza a conversão A/D dos sinais de tensão e corrente para operar cada conversor. Os resultados do projeto referem-se a montagem da bancada experimental que se encontra em fase final. Os resultados de simulação foram obtidos na ferramenta computacional Typhoon HIL Control Center, onde foi implementado um controlador conhecido como Synchronverter num sistema elétrico que emula a bancada que está sendo construída. No ambiente de simulação foi realizada a sincronização com a rede elétrica trifásica, possibilitando a conexão e aplicação de degraus de potência ativa e reativa, observando a frequência angular e tensão no conversor. Na bancada, a plataforma de controle digital permite a programação de controladores diretamente através do MATLAB/Simulink®. Pretende-se ter a bancada experimental operacional completa com dois conversores até o final do ano corrente. Um dos sistemas já foi testado e o outro está em fase final de desenvolvimento. A obtenção de resultados experimentais se torna mais completa quando há dois conversores operando em paralelo. Do ponto de vista estrutural eles serão idênticos, mas do ponto de vista operacional, poderão processar controladores diferentes a fim de emular o comportamento de uma MR real.

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Publicado
2020-11-20
Como Citar
FERNANDES, J.; STEFANELLO, M. SISTEMA DE CONVERSÃO PARA INTEGRAÇÃO DE RECURSOS DISTRIBUÍDOS DE ENERGIA. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 12, n. 2, 20 nov. 2020.