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Abstract(s)
A dissertaĆ§Ć£o teve como objectivo o estudo e implementaĆ§Ć£o do controlo de um conversor AC-DC-AC, constituĆdo por um conversor DC/DC elevador e um inversor de tensĆ£o monofĆ”sico, para efectuar a ligaĆ§Ć£o Ć rede de turbinas eĆ³licas baseadas no gerador sĆncrono de Ćmanes permanentes.
O controlo global do conversor AC-DC-AC seguiu uma estratĆ©gia na qual o controlo do conversor elevador e do inversor de tensĆ£o monofĆ”sico Ć© implementado de modo independente. O primeiro visa maximizar a potĆŖncia extraĆda da turbina atravĆ©s da implementaĆ§Ć£o de um algoritmo de seguimento do ponto de potĆŖncia mĆ”xima (MPPT), enquanto o segundo tem a funĆ§Ć£o de extrair toda a energia proveniente do primeiro fornecendo-a Ć rede elĆ©ctrica com factor de potĆŖncia unitĆ”rio. Isto Ć© conseguido com controlo em corrente atravĆ©s do qual se procura garantir que a corrente gerada pelo inversor estĆ” em fase com a tensĆ£o da rede.
O desenvolvimento do controlo foi realizado no programa Simulink. Os controladores foram dimensionados, implementados, testados e validados progressivamente, de modo a minimizar o nĆŗmero de parĆ¢metros a ajustar ao mesmo tempo.
Foi desenvolvida uma interface grĆ”fica, utilizando o programa ControlDesk, para permitir os ajustes necessĆ”rios dos controladores e visualizaĆ§Ć£o de diversas variĆ”veis do sistema. Esta fase do trabalho foi desenvolvida no Instituto PolitĆ©cnico de BraganƧa, com vista Ć implementaĆ§Ć£o prĆ”tica.
Os trabalhos continuaram com a realizaĆ§Ć£o de um estĆ”gio, no Ć¢mbito do programa Erasmus, no CIEMAT ā Centro de Investigaciones EnergĆ©ticas, Medioambientales y TecnolĆ³gicas e posteriormente no CEDEX - Centro de Estudios y ExperimentaciĆ³n de Obras PĆŗblicas, em Madrid.
No CIEMAT foi apresentado o estado de desenvolvimento dos realizados no IPB, tendo em vista a implementaĆ§Ć£o laboratorial. Os primeiros resultados experimentais foram obtidos no CEDEX com o controlo do conversor elevador. The goal of this dissertation was the analysis, implementation and control of an AC-DC-AC power converter built with a DC/DC step-up converter and a single phase inverter for grid-tied wind turbines based on permanent magnet synchronous generator.
The overall control of the converter AC-DC-AC followed a strategy in which the control of the step-up converter and the single phase inverter was implemented independently. The first is used to maximize the power available in the wind turbine through the implementation of an algorithm for the maximum power point tracking (MPPT), while the second is used to capture all the energy provided by the first and send it to the grid with unit power factor. This is achieved with current control of the inverter in order to ensure that the current generated by the inverter is in phase with the mains voltage.
The development of the monitoring program was carried out with the software Simulink. The PI controllers were designed, implemented, tested and validated step-by-step to minimize the number of parameters to adjust the same time.
A graphical interface was developed using the software ControlDesk to allow suitable adjustments of the control, and display several variables of the system. This stage of work was developed at the Instituto PolitƩcnico de BraganƧa, in view of the practical implementation.
The work continued during an internship within the framework of Erasmus in CIEMAT - Centro de Investigaciones EnergĆ©ticas, Medioambientales y TecnolĆ³gicas and later in CEDEX - Centro de Estudios y ExperimentaciĆ³n de Obras PĆŗblicas, in Madrid.
In CIEMAT, the state of development of the work developed in IPB was presented, and continued in view of the implementation in laboratory. The first experimental results were obtained in CEDEX with the control of the step-up converter.
Description
Keywords
Controlo de conversores electrĆ³nicos PMSG Energia eĆ³lica Control of power converters PMSG Wind energy
Pedagogical Context
Citation
Bulhosa, JoĆ£o Paulo Rodrigues - Controlo de um conversor AC-DC-AC para turbinas eĆ³licas baseadas no PMSG. BraganƧa: ESTIG, 2009. DissertaĆ§Ć£o de Mestrado em Engenharia Industrial
Publisher
Instituto PolitĆ©cnico de BraganƧa, Escola Superior de Tecnologia e de GestĆ£o