Multivariable strategy for modeling and control design of voltage-sourced and back-to-back converters

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Fernandes, Marcelo de Castro
• Orientador(a): Almeida, Pedro Machado de
• Banca de defesa: Barbosa, Pedro Gomes , Cupertino, Allan Fagner
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• 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: Conversores fontes de tensão; Modelagem multivariável; Controladores multivariáveis; Voltage-sourced converters; Multivariable modeling; Multivariable controllers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2022/00096; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14477

O sistema energético mundial atualmente passa por uma grande transição na qual conversores eletrônicos de potência ganham cada vez mais importância. Nesse contexto, conversores de fonte de tensão assim como sua associação em um conversor BTB, são bastante comuns e têm ganhado relevância. Essa dissertação de mestrado então apresenta a modelagem matemática desses dois conversores em uma estratégia de representação multivariável. Dois sistemas-teste são projetados: um sistema composto de um conversor fonte de tensão conectando a rede CA ao barramento CC, onde uma fonte de corrente CC é utilizada para representar o perfil de potência de uma microrrede CC, e um sistma composto de um conversor BTB que interconecta dois sistemas CA. Para o primeiro sistema duas estratégias de controle multivariável são apresentadas: um regulador linear quadrático (LQR) e de um controlador robusto, baseado na alocação de polos através de desigualdades matriciais lineares. Ambos os controladores são projetados para que o conversor tolere um fluxo de potência bidirecional. Já para o segundo sistema, um único controlador é projetado, também baseado na alocação de polos através de desigualdades matriciais lineares. Neste caso, o controlador é projetado para que o conversor BTB possa lidar com fluxo bidirecional de potência, além de incertezas e distúrbios nos parametros que compõe o sistema AC conectado a um dos terminais do conversor. Ambos os sistemas são implementados em um ambiente de simulação digital e as respostas dinamicas são avaliadas e comparadas.