Publicação: Projeto e desenvolvimento de um Retificador Híbrido Trifásico Bidirecional com compensação série no barramento CC em aplicações envolvendo microrredes CC
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Orientador
Coorientador
Freitas, Luiz Carlos Gomes de
Resumo
Este trabalho consiste no desenvolvimento experimental de uma topologia de
retificador híbrido trifásico bidirecional (RHTB) com compensação série de tensão no
barramento CC sendo utilizado em condições normais de operação em uma microrrede CC
(MR CC), onde tem-se a interconexão do conversor CA/CC com a MR CC, participando da
dinâmica do fluxo de potência. Além disso, o projeto também consiste no desenvolvimento e
implementação de uma nova topologia que emprega controle digital utilizando o DSP
TMS320F28379D.
Devido ao seu potencial de disponibilizar alto fator de potência, baixa distorção
harmônica total nas correntes de entrada além de oferecer um controle simplificado de
regulação de tensão em barramentos CC para o suprimento de cargas CC sensíveis a variações
e distúrbios de tensão, a topologia fornece características importantes para a utilização em
aplicações em MR CC, operando como um conversor de interface entre a rede elétrica e o
barramento CC.
A topologia de retificador trifásico híbrido proposto possui como principal
característica uma inovadora técnica de regulação de tensão denominada de Compensação
Série de Tensão no Barramento CC - CSTCC (Compensação Série de Tensão em corrente
contínua). Essa técnica proporciona uma elevada densidade de potência uma vez que
consegue dividir adequadamente e sem complexidade o processamento de potência entre as
estruturas passivas e ativas da topologia. Esta técnica de compensação CC série utilizada se
baseia na inserção de conversores isolados CC-CC com o capacitor de saída conectado em
série com o capacitor do barramento CC disponibilizado por um retificador trifásico não
controlado com indutores do lado CA. Este novo arranjo topológico garante que os
conversores isolados CC-CC utilizados para compensação de tensão no barramento CC,
processem em torno de 30% da potência nominal, garantindo, portanto, baixo processamento
de potência nos conversores isolados, elevado rendimento e alta densidade de potência para
o retificador não controlado durante a operação em retificação. Baseado nessa característica,
a topologia proposta torna-se uma excelente opção em aplicações envolvendo MR CC.
Abstract
This work consists of the experimental development of a topology of a bidirectional threephase hybrid rectifier (BTHR) with voltage series compensation on the DC bus being used
under normal operating conditions in a DC microgrid (DC MG), where there is the
interconnection of the AC/DC converter with DC MG, participating in the power flow
dynamics. In addition, the project also consists of the development and implementation of
a new topology that employs digital control using the TMS320F28379D DSP.
Due to its potential to provide a high-power factor, low total harmonic interruption
in the input currents, in addition to offering a simplified control of voltage regulation in
DC buses for the supply of DC loads, subject to variations and voltage disturbances, the
topology provides characteristics important for use in DC MG applications, operating as a
Bidirectional Grid Interface Converter between the electrical network and the DC bus.
The proposed hybrid three-phase rectifier topology has as its main feature an
innovative voltage regulation technique called Serious DC Voltage Compensation
Technique – (SDCVC). This technique provides a high-power density, since it manages to
divide the compression and without complexity the power processing between the passive
and active structures of the topology. This series DC compensation technique used is based
on the insertion of isolated DC-DC converters with the output capacitor connected in series
with the DC bus capacitor provided by a three-phase rectifier not controlled with inductors
on the AC side. This new topological arrangement guarantees that the isolated DC-DC
converters used to compensate the voltage on the DC bus, process around 30% of the
nominal power, guaranteeing, therefore, low power processing in the isolated converters,
high efficiency and high-power density. for the uncontrolled rectifier during the rectifying
operation. Based on this characteristic, the proposed topology becomes an excellent option
in applications involving DC MG.
Palavras-chave
Microrredes CC, Interface ligada à rede, Distorção Harmônica, Fator de Potência, Compensação série de tensão, DC Microgrid, Grid-tied Interface, Harmonic Distortion, Power Factor, Series Voltage Compensation
Citação
COSTA NETO, Antônio de Oliveira. Projeto e desenvolvimento de um Retificador Híbrido Trifásico Bidirecional com compensação série no barramento CC em aplicações envolvendo microrredes CC. 2023. 201 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.466