ANÁLISE E IMPLEMENTAÇÃO DE UM CONVERSOR FORMADOR DE REDE APLICADO A MICRORREDES

Publicado em 22/03/2021 - ISBN: 978-65-5941-128-3

Título do Trabalho
ANÁLISE E IMPLEMENTAÇÃO DE UM CONVERSOR FORMADOR DE REDE APLICADO A MICRORREDES
Autores
  • Vinícius Teixeira Magalhães de Moraes
  • Edson Hirokazu Watanabe
  • André Guilherme Peixoto Alves
Modalidade
Resumo apresentação oral padrão
Área temática
Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia Elétrica
Data de Publicação
22/03/2021
País da Publicação
Brasil
Idioma da Publicação
Português
Página do Trabalho
https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/319353-analise-e-implementacao-de-um-conversor-formador-de-rede-aplicado-a-microrredes
ISBN
978-65-5941-128-3
Palavras-Chave
Smart Grid, Microrredes, Eletrônica de Potência, Geração Distribuída
Resumo
Vinícius Teixeira Magalhães de Moraes – viniciustmoraes@poli.ufrj.br Edson Hirokazu Watanabe (Orientador) – watanabe@coe.ufrj.br André Guilherme Peixoto Alves (Colaborador) - andreacguilherme@poli.ufrj.br Em vista da crescente busca por fontes renováveis de energia, grandes alterações vêm sendo feitas na estrutura da rede elétrica. Dentre estas, destaca-se a tendência em direção ao desenvolvimento da geração distribuída, sendo levantado para análise o tema de microrredes. Uma microrrede é definida como uma rede em pequena escala, possuindo fontes de energia, elementos armazenadores e cargas, com uma delimitação bem demarcada com a rede principal. Estas podem operar conectadas à rede ou em modo ilhado, a depender das condições física e econômica, e fomentam a integração de renováveis por terem boa compatibilidade com plantas de menor porte. No entanto, esta tecnologia, apesar de apresentar muitos benefícios claros, ainda apresenta desafios a serem analisados para uma operação confiável e eficiente. Para o funcionamento de uma microrrede, são necessários conversores baseados em eletrônica de potência, que fazem a ponte entre corrente alternada (CA) para uso do consumidor e corrente contínua (CC), em geral presentes nos sistemas de armazenamento e fontes renováveis, como solar e eólica. Este trabalho propõe, portanto, o estudo e análise destes dispositivos, com enfoque no projeto do denominado grid-forming converter, responsável por fornecer uma tensão CA à microrrede controlada em tensão e frequência. Sua saída atua como referência para a sincronização de outros conversores, sendo necessária a implementação de uma malha de controle interna de corrente, e outra externa de tensão, buscando o rastreamento de um valor de referência. Foi projetado e implementado no simulador PSIM uma topologia de conversor grid-feeding, que possui o papel de fornecer potência à microrrede a partir de uma fonte primária, sendo tomada uma fonte de corrente CC modeladora de um arranjo fotovoltaico. Para esta aplicação, foi necessária a implementação de duas malhas de controle: Uma malha externa de controle de tensão no elo CC, e uma malha interna de controle da corrente CA. O controle de tensão foi projetado de forma a fornecer uma referência dinâmica para a malha interna de controle de corrente, à depender do ajuste necessário da tensão. Os resultados obtidos comprovaram que o controle opera segundo o esperado, sendo injetadas as potências ativa e reativa pré-calculadas, e ocorrendo o rastreamento das referências. Como continuidade, o controle de corrente, já desenvolvido e validado, será aproveitado para o projeto do conversor grid-forming, mantendo-se a mesma estratégia utilizada. Nesta etapa de projeto do controle do conversor, será implementada uma malha externa de controle da tensão CA nos terminais de saída. Esta atuará com base na alteração da referência de corrente passada à malha interna. Por fim, será feita a análise da interação entre as malhas, e a implementação do projeto final em simulação, com a averiguação dos resultados encontrados.
Título do Evento
XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento
Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora
Even3
Meio de Divulgação
Meio Digital

Como citar

MORAES, Vinícius Teixeira Magalhães de; WATANABE, Edson Hirokazu; ALVES, André Guilherme Peixoto. ANÁLISE E IMPLEMENTAÇÃO DE UM CONVERSOR FORMADOR DE REDE APLICADO A MICRORREDES.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/319353-ANALISE-E-IMPLEMENTACAO-DE-UM-CONVERSOR-FORMADOR-DE-REDE-APLICADO-A-MICRORREDES. Acesso em: 08/02/2025

Trabalho

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