Controle coordenado de um parque eólico offshore considerando um sistema de transmissão MMC-HVDC operando nos modos on-grid e off-grid

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Paulo, Matheus Sene
• Orientador(a): Barbosa, Pedro Gomes
• Banca de defesa: Dias, Robson Francisco da Silva , Duarte, Samuel Neves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas de conversão de energia eólica; VSC-HVDC; MMC; Integração de sistemas WECS; Operação off-grid; Wind energy conversion systems; WECS systems integration; Off-grid operation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15272

Este trabalho apresenta uma estratégia de controle para a integração de um parque eólico offshore à rede elétrica onshore através de um sistema de transmissão HVDC baseado em conversores modulares multiníveis. O algoritmo proposto permite a operação do sistema HVDC conectado (on-grid) ou desconectado (off-grid) da rede elétrica. Independentemente do modo de operação, o MMC retificador funciona como um conversor formador de rede para unidades geradoras eólicas, impondo tensão à rede coletora. Durante a operação conectada à rede, o MMC inversor regula a tensão do link HVDC enquanto as unidades geradoras são controladas para rastrear a potência máxima das turbinas eólicas. Por outro lado, em caso de desconexão da rede, o MMC inversor passa a regular a tensão CA do barramento de conexão, mantendo o fornecimento de energia para as cargas locais. Enquanto isso, o controle do gerador deixa de rastrear a potência máxima das turbinas e começa a regular a tensão CC do sistema de transmissão, evitando uma injeção excessiva de potência no link HVDC. Além disso, o controle do ângulo de passo da turbina eólica é usado para manter a velocidade do gerador em um valor fixo. Modelos matemáticos são desenvolvidos para cada modo de operação permitindo o projeto dos controladores dos conversores. Todas as malhas de controle foram projetadas no referencial síncrono. Resultados de simulação digital obtidos com o modelo implementado no PSCAD/EMTDC são usado para demonstrar o desempenho dos controladores projetados e validar a eficácia do algoritmo proposto.