Controle robusto multivariável aplicado ao sistema de geração fotovoltaico conectado à rede

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Teixeira, Daniel Pinheiro
• Orientador(a): Almeida, Pedro Machado de
• Banca de defesa: Barbosa, Pedro Gomes , Cupertino, Allan Fagner , Maccari Junior, Luiz Antonio
• 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: Controle multivariável; Controle robusto; Valores singulares; Matriz de ganhos relativos; Conversor fotovoltaico; Multivariable control; Robust control; Singular values; Relative gain matrix; Photovoltaic converter
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16752

Este trabalho apresenta um estudo do conversor fotovoltaico sob a perspectiva multivariável. O modelo matemático do sistema é desenvolvido através do método de espaço de estados, seguido pela sua linearização em pontos de interesse o que possibilita a obtenção da matriz de funções de transferência. A análise da resposta em frequência do conversor é realizada baseada na técnica de decomposição em valores singulares e matriz de ganhos relativos. A decomposição em valores singulares é utilizada para identificar as direções nas quais um sistema não-quadrado não pode ser controlado, enquanto a análise da resposta em frequência da matriz de ganhos relativos permite determinar quais variáveis são mais apropriadas para controle em detrimento de outras. Uma estratégia de controle robusto centralizado é proposta, com ganhos de realimentação calculados através da resolução de desigualdade matricial linear. Esta abordagem leva em consideração as variações paramétricas do conversor decorrentes da mudança na potência fornecida pelo arranjo fotovoltaico. Para mitigar a influência de distúrbios na operação do conversor, é utilizada uma otimização baseada na norma H∞, implementada através de desigualdades matriciais lineares. O desempenho da estrutura de controle é avaliado por meio de simulações realizadas no software PSIM. A malha de controle centralizada foi capaz de atender aos requisitos de projeto para o tempo de assentamento e máximo sobressinal, além disto, o controlador multivariável realizou o desacoplamento das variáveis de estado através da aplicação dos ganhos de realimentação.