Controlador secundário fuzzy multitarefa aplicado à operação autônoma de microrredes CA

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Neves, Rodolpho Vilela Alves
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: AC microgrid; Controlador fuzzy; Controle descentralizado; Controle hierárquico; Controle secundário; Decentralised control; Fuzzy controller; Hierarchical control; Microrrede CA; Secondary control
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-05082020-102810/

Esta tese trata do problema de controle de microrredes de corrente alternada (CA) operando segundo uma estrutura de controle hierárquica. O método de compartilhamento comumente utilizado em microrredes CA é o controle em droop para frequência e tensão, por não utilizar uma estrutura de comunicação entre os sistemas de geração distribuída (GDs). Entretanto, a estratégia utilizando controladores droop possui a desvantagem de operar com desvios de frequência e tensão, que devem ser corrigidos através de uma malha de controle secundária. Caso a microrrede opere conectada à rede de distribuição é necessário o chaveamento de uma malha de controle terciária, responsável por regular a potência injetada. Este trabalho propõe um controlador multitarefa secundário fuzzy (CSF) para microrredes CA. Atuando apenas no nível secundário, o controlador proposto deve possibilitar a operação isolada e conectada da microrrede, controlando as variáveis do nível secundário (tensão/frequência) e do nível terciário (potência ativa/reativa), simultaneamente, sem transitar pelos diferentes níveis do controle hierárquico. Testes de simulação foram feitos para dois tipos diferentes de microrredes, uma baseada em conversores CC-CA, com aplicações para disponibilizar energia provinda de fontes renováveis, e outra baseada em geradores síncronos, como sistemas de backup, a gás ou geradores diesel. Análises de estabilidade são apresentadas para mostrar que o CSF mantém a estabilidade dentro do intervalo de operação proposto para a microrrede. Por fim, resultados experimentais obtidos em bancada com uma microrrede baseada em conversores são mostrados para validar a operação do CSF e comparar com o controlador hierárquico convencional. O controlador proposto corrige os desvios da mesma forma que os controladores secundários convencionais, durante a operação isolada da rede, e permite o fornecimento de potência para a rede de distribuição na qual a microrrede está conectada, sem o chaveamento de controladores das camadas hierárquicas.