Investigação de técnicas de controle modernas para mitigar instabilidade em sistemas de micro rede CC - Carvalho, Marenice Melo de (2022)
As micro redes (MR) CC vem ganhando destaque devido sua alta eficiência e também devido ao crescimento dos sistemas de distribuição renováveis como solar e eólica. Estes sistemas são compostos por diversos dispositivos chaveados, utilizados para regular o nível de tensão entre fontes e cargas. Tais dispositivos, quando estritamente regulados, apresentam comportamentos como de cargas de potência constante (CPL), e podem levar o sistema a instabilidade devido seu efeito de impedância incremental negativa, que pode evoluir o sistema a uma condição de instabilidade. Há diversos critérios de análise para se verificar a estabilidade de micro-redes CC, no entanto, ainda não se utilizou estes critérios como síntese para desenvolvimento de um projeto de controle que garanta estabilidade e desempenho dos sistema. Neste sentido, este trabalho apresenta uma proposta de controle robusto por realimentação de estados baseado em LMI. A proposta é formulada como um problema de otimização, onde a função custo a ser minimizada é obtida por meio do critério de análise de Middlebrook. Desta forma quatro problemas de otimização são formulados, variando-se os critérios de restrição de cada um. Tais restrições são obtidas a partir dos índices H_2, H_infinito e uma região fechada e convexa para alocação de polos aplicadas em dois tipos de modelagens matemática: o modelo do sistema utilizando a potência como perturbação e um modelo de incertezas paramétricas. Os controladores propostos foram avaliados por meio de testes simulados e experimentais e comparados com método clássico de controle de Lyapunov. Nos testes de variação de tensão de entrada e variação de potência da CPL, foi observado que dentre os métodos propostos, aqueles em que se utiliza a modelagem da potência da CPL como distúrbio mostrou-se mais eficiente que aqueles modelados por incertezas paramétricas. E todos os métodos garantiram tanto a estabilidade do sistema quanto desempenho, e foram significativamente superiores ao método de Lyapunov.