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Title in Portuguese: Análise e projeto de um conversor NPC para interligação de sistemas de conversão de energia à rede elétrica
Title: Analysis and design of an NPC converter for interconnection of energy conversion systems to the grid
Author: Santos, Cicero Alisson dos
Advisor(s): Antunes, Fernando Luiz Marcelo
Keywords: Engenharia elétrica
Eletrônica de potência
Issue Date: 2011
Citation: SANTOS, C. A. dos. Análise e projeto de um conversor NPC para interligação de sistemas de conversão de energia à rede elétrica. 2011. 170 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: Neste tabalho é realizado o estudo de um conversor de três níveis com ponto neutro grampeado (NPC), proposto para a interligação de sistemas de conversão de energia à rede elétrica. Para tanto é utilizado um filtro indutivo L, técnicas de controle vetorial, e a técnica PLL como método de sincronismo. São desenvolvidas equações para a determinação das perdas do conversor, as quais podem ser aplicadas a diversas técnicas de modulação PWM. Três técnicas são apresentadas: modulação PD; modulação com injeção de terceiro harmônico (THIPWM); e modulação vetorial baseada em portadora (CB-SVPWM). Toda a modelagem do sistema é apresentada, bem como um exemplo de projeto para um sistema de 6 kW. São realizadas simulações computacionais para diferentes estudos de caso, validando o projeto do conversor e a modelagem desenvolvida. A resposta às dinâmicas do sistema é satisfatória, sendo o conversor capaz de controlar o fluxo de potência ativa (com fator de potência uniário) e reativa entregues à rede.
Abstract: This work deals with the study of a three-level inverter with Neutral Point Clamped (NPC), proposed for the interconnection of energy conversion systems to the grid. In order to accomplish a complete study an inductive L is proposed and, vector control techniques, and PLL technology as synchronization method are used. Equations are developed for the determination of the losses of the converter, which can be applied to various PWM techniques. Three Modulation techniques are presented: Phase Disposition modulation (PD), modulation with injection of the third harmonic (THIPWM) and carrier-based space vector modulation (SVPWM-CB). The complete modeling system is presented, as well as an example for designing a system of 6 kW. Numerical simulations are performed for different study cases, validating the converter design and modeling developed. The simulation results show that the proposed NPC converter is fully satisfactory, the converter being able to control the power flow (unity power factor) and deliver to the reactive network when required.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/1992
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