Modelagem e controle LQR aplicado a um condicionador de energia

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Kanieski, João Marcos
• Orientador(a): Cardoso, Rafael
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Palavras-chave em Português: Energia elétrica - Qualidade; Condicionador de energia; Electric power - Quality; Power conditioner
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/224

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo de controle baseado em controle ótimo para um sistema de condicionamento de energia. Para o projeto do controlador, propõe-se uma nova modelagem deste sistema, onde se inclui as dinâmicas impostas pela tensão da rede no ponto de conexão. O sistema de condicionamento de energia é capaz de atuar como um controlador de qualidade de energia, fornecendo potência reativa e não-ativa, mesmo submetido a cargas lineares e/ou não-lineares desequilibradas. Além disso, este trabalho propõe uma solução para a redução da defasagem inserida pelo filtro analógico passa-baixas de segunda ordem, anti-aliasing. O sistema de condicionamento de energia faz uso de um inversor de tensão (VSI do inglês Voltage Source Inverter ) trifásico a três fios. A geração das referências de corrente é obtida através de um método recentemente proposto e baseia-se na teoria de filtragem ótima. Este algoritmo, aliado às técnicas de controle escolhidas, permite que se obtenha um compromisso satisfatório entre resposta transitória e rejeição às perturbações na geração destes sinais e controle do sistema como um todo. No final do trabalho, a técnica de controle apresentada é comparada à outras duas técnicas aplicadas a este tipo de sistema, a saber, Proporcional-Integral (PI) e Regulador Linear Quadrático com parcela integral (LQRI), de forma a verificar a eficácia do método desenvolvido. Nesta comparação, verifica-se o desempenho destes controladores e do controlador proposto de acordo com diversos critérios de desempenho: rastreamento das referências, taxa de distorção harmônica de tensão e corrente bem como robustez a variações da impedância da rede.