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Title in Portuguese: Compensação de harmônicos utilizando aerogeradores equipados com DFIG
Author: Ximenes, Lucas Castro
Advisor(s): Lima, Francisco Kleber de Araújo
Keywords: Engenharia elétrica
Energia eólica
Energia - Qualidade
Energia elétrica - Produção
PQ theory
Self-tuning filters
Issue Date: 30-Jun-2015
Citation: XIMENES, L. C. Compensação de harmônicos utilizando aerogeradores equipados com DFIG. 2015. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Abstract in Portuguese: Este trabalho apresenta o estudo de aerogeradores equipados com gerador de indução duplamente alimentado (DFIG) para compensação de correntes harmônicas que circulam na rede elétrica. Estas correntes podem ser originadas por cagas não lineares como, por exemplo, retificadores e conversores baseados em chaves semicondutoras. A função de compensação harmônica é possível por meio de adaptações no sistema de controle do DFIG, tornando-o capaz de filtrar correntes harmônicas de cargas não lineares próximas, reduzindo assim a circulação dessas correntes na rede de distribuição de energia. Para isso, é proposto um estudo de técnicas de compensação de correntes harmônicas a partir de estratégias de controle aplicadas aos conversores do DFIG. O pré-requisito para o estudo é a preservação das funções clássicas que cada conversor desempenha, a saber: controle de potências ativa e reativa do estator pelo conversor do lado da máquina (CLM) e; tensão no elo CC do conversor back-to-back e fator de potência pelo conversor do lado da rede (CLR). Tanto o CLR quanto o CLM podem receber a função de compensação harmônica. Quatro estratégias foram desenvolvidas a partir dos seguintes conceitos teóricos: controle vetorial orientado pelo campo no CLM e controle vetorial orientado pela tensão da rede no CLR, ambos bastante difundidos; filtros auto ajustáveis (STFs), que possuem alta seletividade; e Teoria pq, a qual é base para o controle de compensadores estáticos de energia (STATCOMs) e filtros ativos. Para comparar os desempenhos e validar as estratégias propostas para compensação de harmônicas utilizando DFIG, são apresentados resultados de simulação obtidos no software PSCAD/EMTDC.
Abstract: This work presents the study of wind turbines equipped doubly fed induction generator (DFIG) for compensation of harmonic currents in electrical grid. Non-linear loads as, for example, rectifiers and converters based on semiconductor switches can cause these currents. The harmonic compensation function is possible through adjustments in DFIG control system, making it able to filtering harmonic currents of non-linear loads, thus reducing the circulation of currents in the power distribution network. Therefore, a study of harmonic current compensation techniques through control strategies applied in DFIG converters is proposed. The precondition for the study is the preservation of the classical functions that each converter perform, namely: control of active and reactive power of the stator by the rotor side converter (RSC) and; voltage on the DC link of the back-to-back converter and power factor by the grid side converter (GSC). The harmonic compensation function in both converters is possible. Four strategies were developed with the following concepts: field-oriented control in RSC and voltage-oriented control in GSC, both widely used; self-tuning filters (STFs), which have high selectivity; and pq Theory, which is the basis of the control of static synchronous compensators (STATCOMs) and active filters. To compare the performance and validate the proposed strategies for harmonic compensation by DFIG, this work presents simulation results in PSCAD/EMTDC software.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30752
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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