FCS-MPC aplicado em filtro híbrido multinível para compensação harmônica e de reativo

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: FOSTER, João Gabriel Luppi
• Orientador(a): SILVA, Luiz Eduardo Borges da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Elétrica
• Departamento: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Controle preditivo baseado em modelo (MPC); Conversores multiníveis; Filtro ativo híbrido (FAH)
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2214

Esse trabalho propõe a aplicação da técnica de controle preditivo baseado em modelo com conjunto de controle finito (FCS-MPC) na compensação dinâmica de reativo e de harmônicos. Para atingir esses objetivos, o FCS-MPC é aplicado a um filtro ativo híbrido composto por um banco de capacitores, um filtro LCL, e um conversor multinível. O controle da potência reativa é realizado através do controle da tensão sobre o banco de capacitores, dessa maneira é possível fazer com que a potência reativa entregue pelo filtro híbrido seja maior ou menor do que a potência nominal do banco de capacitores. A compensação dos harmônicos presentes na corrente da fonte segue dois princípios, o bloqueio harmônico, que evita que os harmônicos da tensão da rede gerem harmônicos de corrente na fonte, e a sintonização do filtro, que faz com que o ramo do filtro híbrido atue como um curto circuito para as frequências harmônicas da carga, fazendo com que elas não circulem pela rede. Um controle multivariável é utilizado para reduzir os problemas de ressonância do filtro LCL. As referências de controle para a frequência fundamental são calculadas a partir do modelo do sistema, e um controlador proporcional ressonante é aplicado para se encontrar a referência para as frequências harmônicas. Para se verificar os resultados obtidos com as técnicas empregadas são primeiramente apresentados resultados de simulações efetuadas no software Matlab/Simulink ®. Em seguida, são apresentados os resultados experimentais, adquiridos através de testes realizados em um filtro ativo híbrido montado em laboratório.