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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-0817-4032
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Projeto e desenvolvimento de um inversor trifásico bidirecional fonte de tensão com controle por transformada de Park
Alternate title (s): Design and development of a bidirectional voltage source inverter using Park transform
Author: Prado, Gustavo Martins
First Advisor: Freitas, Luiz Carlos Gomes de
First coorientator: Lima, Gustavo Brito de
First member of the Committee: Rodrigues, Danillo Borges
Second member of the Committee: Rezende, Paulo Henrique Oliveira
Summary: Este trabalho apresenta a análise e o desenvolvimento experimental de uma estrutura topológica de Inversor Trifásico Bidirecional do tipo Fonte de Tensão com elevado fator de potência (FP) para aplicação em microrredes com presença de barramento de corrente contínua (CC), analisando seu desempenho na injeção de potência ativa na rede e mantendo o barramento CC estável. O sistema é composto por um filtro LCL para amenizar as componentes harmônicas. Para analisar o comportamento da topologia, implementou-se um modelo computacional na plataforma PSIM® através do qual foi possível verificar a eficiência da estratégia de controle utilizando transformada de Park (DQ0). Para realizar sincronia da tensão e da corrente na rede foram testados dois modelos PLL: SRF-PLL e PLL monofásico com referencial fixo. Por fim, com o intuito de corroborar com a teoria proposta, desenvolveu-se um protótipo para potência nominal de 2kW com estratégia de controle digital implementada a partir de um DSP (Digital Signal Processor). Foram realizados ensaios individuais em cada uma das etapas de operação além de ensaios apresentando a transição entre os dois modos de forma a comprovar suas características de estrutura bidirecional.
Abstract: This work presents the analysis and experimental development of a topological structure of Bidirectional Three-Phase Voltage Source Inverter with high a power factor (PF) for application in micro grids with DC bus, analyzing its performance in the injection of active power in the network and maintaining the stable DC bus. The system contains an LCL filter to decrease the harmonic components. In order to analyze the behavior of the topology, a computational model was implemented in the PSIM® platform through which it was possible to verify the efficiency of the control strategy using Park transform (DQ0). For voltage and current synchronization, two PLL models were tested: SRF-PLL and single-phase PLL with fixed reference. Finally, in order to corroborate with the proposed theory, a prototype was developed for nominal power of 2kW with digital control strategy implemented from a DSP (Digital Signal Processor). Individual tests were carried out in each of the operation stages, besides tests presenting the transition between the two modes in order to prove their bidirectional structure characteristics.
Keywords: Inversor trifásico bidirecional fonte de tensão
bidirecionalidade do fluxo de potência
fontes renováveis de energia
transformada de Park
DQ0
DSP
Eletrônica de potência
Inversores elétricos
Bidirectional three-phase inverter voltage source
bidirectionality
renewable energy sources
Park transform
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: PRADO, Gustavo Martins. Projeto e desenvolvimento de um inversor trifásico bidirecional fonte de tensão com controle por transformada de Park. 2019. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.40.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.40
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26170
Date of defense: 28-Feb-2019
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