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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Propostas de controles de potência e otimização do desempenho do gerador de relutância variável aplicado em geração eólica conectada à rede elétrica baixa tensão
Title Alternative: Proposals of power controls and performance optimization of switched reluctance generator applied in wind generation connected to the grid
Author: Barros, Tárcio André dos Santos, 1987-
Advisor: Ruppert Filho, Ernesto, 1948-
Filho, Ernesto Ruppert
Abstract: Resumo: Este trabalho é pioneiro no sentido de propor duas formas de acionamentos, para o gerador de relutância variável (GRV) aplicado em geração eólica, que permitem a operação em uma ampla faixa de velocidade . Com os sistemas propostos é possível ter um maior aproveitamento da energia eólica em pequenos e médios aerogeradores, em torno de 30%, quando comparado aos sistemas que utilizam geradores elétricos convencionais. Nesta tese propõe-se o controle direto de potência por histerese para operação em baixas velocidades e o controle direto de potência por pulso único para altas velocidades. Os controles de potências foram inicialmente desenvolvidos utilizando controladores proporcionais integrais e, para melhora do desempenho do sistema, foram utilizados controladores não lineares de modos deslizantes. Propõe-se um sistema de comutação dos modos de controle de potências que permite a operação do GRV em toda faixa possível de variação de velocidade. Outra originalidade deste sistema proposto é que, diferentemente dos trabalhos já realizados, o GRV funciona no modo autoexcitado utilizando o barramento comum do elo de corrente contínua do inversor de frequência conectado com a rede elétrica de baixa tensão. Com isto elimina-se a necessidade de conversores adicionais e fontes de excitação para magnetização do GRV, reduzindo o custo e aumentando a eficiência do sistema. Toda modelagem do sistema desenvolvido é descrita detalhadamente. Foram realizadas simulações dinâmicas para verificação dos construídas dos sistemas de controle propostos. Plataformas experimentais foram desenvolvidas para realização dos ensaios dos sistemas propostos. Os resultados dos ensaios experimentais comprovaram a eficiência do sistema

Abstract: This PhD thesis has as its main contribution the realization of proposed power control systems for the Switched Reluctance Generator (SRG) in wind power generation. This work pioneers two proposals of drives for switched reluctance generator that depend on the operating speed. With the proposed systems it's possible to get $30\%$ more wind energy those systems with conventional generator. It is proposed to direct power control by hysteresis for operation at low speeds and direct power control by single pulse for high speeds. The power controls were first developed using proportional integral controllers and to improve system performance sliding mode controllers were used. It introduces a switching system of modes operation which enables SRG to operate in large range of speed variation. The modeling of the developed system is described in detail and dynamic simulations were carried out to verify the performance of the proposed control systems. The SRG works in self- excited mode using the common DC link bus of the frequency inverter connected to electrical low-voltage grid. This eliminates the need for additional converters and excitation sources for magnetizing of SRG. An experimental platform was developed for testing of the proposed system
Subject: Energia eólica
Motores de relutância
Geradores elétricos
Acionamento elétrico - Controle automático
Conversores eletrônicos
Editor: [s.n.]
Citation: BARROS, Tárcio André dos Santos. Propostas de controles de potência e otimização do desempenho do gerador de relutância variável aplicado em geração eólica conectada à rede elétrica baixa tensão. 2015. 1 recurso online ( 189 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/260739>. Acesso em: 28 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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