Amortecimento ativo, modulação e controle vetoriais aplicados em um retificador bidirecional três níveis - Gustavo Oliveira Fortes (2012)
A demanda de energia nos últimos anos vem crescendo substancialmente, principalmente devido ao desenvolvimento industrial generalizado. Dessa forma, uma maior atenção tem sido empregada nos ramos de pesquisa e desenvolvimento em geração de energia elétrica distribuída. Os retificadores ativos bidirecionais com filtro LCL são equipamentos que adotam o conceito acima visando apresentar baixo conteúdo harmônico de corrente e tensão, juntamente com a capacidade de regenerar energia para rede em certos modos de operação. Esta dissertação aborda tópicos relacionados ao controle, modulação e amortecimento ativo aplicados a retificadores ativos bidirecionais três níveis conectados a rede através de filtros LCL. Utilizou-se neste trabalho um conceito de modulação vetorial três níveis que parte do pressuposto de que o plano de tensões três níveis pode ser reduzido a seis análogos planos de tensões dois níveis, facilitando e simplificando o modulador independentemente do seu número de níveis. O método de modulação proposto dá luz à uma generalização para algoritmos de sobremodulação, de forma a obter o funcionamento linear de moduladores multiníveis. Juntamente com a estratégia de modulação e sobremodulação, conceitos de controle vetorial utilizando as transformadas de Park e Clarke foram utilizados permitindo a obtenção de um modelo e controle precisos do retificador. O amortecimento adequado da ressonância inerente ao filtro LCL também foi discutido neste trabalho. Para tal, discutiu-se detalhadamente o projeto do filtro LCL, o amortecimento passivo e o amortecimento ativo. O amortecimento ativo não introduz perdas adicionais ao sistema, bem como permite uma maior flexibilidade de implementação. Contudo, o principal desafio em sua utilização é manter um desempenho satisfatório em conversores de maior potência que normalmente apresentam freqüências de chaveamento reduzidas, bem como perante a inserção de incertezas paramétricas quanto à impedância da rede.