Estratégia de Controle Multimalhas de Corrente em Conversores com Filtro do Tipo LCL

Resumo

Conversores eletrônicos de potência alimentados em tensão estão cada vez mais presentes no sistema de distribuição. Neste cenário, várias questões passaram a ser o foco de pesquisas, tais como as relativas à estabilidade do sistema, injeção de harmônicas de alta frequência oriundas do PWM, projeto de filtros e controle. Neste trabalho é proposta uma estratégia de Controle por Modelo de Referência (CMR) para rastreamento da corrente injetada por conversores eletrônicos de potência na rede elétrica com filtro do tipo LCL. Uma malha interna com um controlador Proporcional com realimentação da corrente do capacitor do filtro é utilizada para amortecimento ativo, pois é necessária para realizar o amortecimento das ressonâncias entre as indutâncias do filtro e da rede com o capacitor. Para o rastreamento das correntes que passam pelas indutâncias do filtro do lado da rede, utiliza-se da técnica CMR, o projeto dos ganhos do CMR utiliza-se de um algoritmo adaptativo do tipo Gradiente. A abordagem caracteriza-se em manter o Gradiente operando até o erro convergir para um valor aceitável, posteriormente, os ganhos obtidos foram fixados e utilizados no controlador. A verificação do desempenho do controlador ocorreu através de simulações no programa PSIM, juntamente com as equações que definem o controlador CMR. Em um primeiro momento implementou-se o controlador com adaptação de alguns dos parâmetros a fim de se obter os seus valores após o erro tender a zero. Posteriormente, os ganhos finais obtidos foram mantidos fixos e implementados na lei de controle do CMR. Após as simulações, analisou as formas de onda de saída do filtro LCL, e pode-se comprovar que o algoritmo CMR apresentou uma variação da forma de onda nos primeiros momentos de simulação, mas manteve-se próximo a referência durante o regime permanente. O controlador CMR apresentado neste trabalho foi capaz de garantir rastreamento de referências de corrente. A grande vantagem do método é a simplicidade e o fato de que os ganhos do controlador são calculados automaticamente por um algoritmo adaptativo e posteriormente mantidos fixos a fim diminuir o tempo de processamento em implementações digitais. Os autores agradecem a FAPERGS pelo apoio financeiro.