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Type: TESE DIGITAL
Title: Modelagem matemática dinâmica para projeto e análise de controle de tensão do elo CC de um conversor fotovoltaico trifásico de dois estágios conectado à rede elétrica através de filtro LCL
Title Alternative: Dynamic mathematical modeling for design and analysis of voltage control of the DC link of a two-phase three-phase photovoltaic converter connected to the electric grid through the LCL filter
Author: Nascimento Filho, Paulo Sergio, 1985-
Advisor: Ruppert Filho, Ernesto, 1948-
Abstract: Resumo: Apresenta-se uma proposta de modelagem matemática do elo de corrente contínua do conversor fotovoltaico com filtro LCL conectado à rede elétrica. Considera-se na modelagem a dinâmica do filtro LCL e do controle de corrente elétrica injetada na rede. Para o controle de corrente, utilizou-se o controlador proporcional ressonante (P-ressonante) com compensação de harmônicas. O amortecimento do filtro LCL é realizado através de um filtro notch. Com a modelagem proposta, obtém-se um modelo não linear. Este modelo é linearizado para obter um modelo dinâmico que representa, com acurácia, a dinâmica do lado CC do conversor CC-CA em torno do ponto de operação em análise, o qual é capaz de representar a característica de fase não mínima quando o conversor com filtro LCL está funcionando como retificador. Modelos tradicionais da entrada CC do conversor, obtidos desprezando a dinâmica do filtro do lado CA, não são capazes de distinguir os modos de operação do converso (inversor ou retificador) assim como não representam o comportamento de fase não mínima quando o conversor funciona como retificador. O comportamento de fase não mínima está associado com atraso de fase que, quando excessivo, conduz a um desempenho de controle insatisfatório ou mesmo à instabilidade. É apresentada uma comparação entre os resultados experimentais e os resultados de simulação obtidos, comprovando a validade do estudo proposto. Para realizar os testes experimentais, um conversor fotovoltaico de dois estágios de 7,5kW foi construído juntamente com toda uma plataforma de aquisição de dados e de comunicação necessários para as verificações das técnicas

Abstract: A proposal of mathematical modeling of the direct current link of the photovoltaic converter with LCL filter connected to the electrical grid is presented. It is considered in the modeling the dynamics of the LCL filter and the control of electric current injected into the network. For the current control, the resonant proportional controller (P-resonant) was used with harmonic compensation. The damping of the LCL filter is performed through a notch filter. With the proposed model, a nonlinear model is obtained. This model is linearized to obtain a dynamic model that accurately represents the dynamics of the DC side of the DC-AC converter around the operating point under analysis, which can represent the non-minimal phase characteristic when the converter with LCL filter is working as a rectifier. Traditional models of the DC converter input, obtained by neglecting the AC side filter dynamics, are not able to distinguish the operating modes of the converter (inverter or rectifier) as well as do not represent the non-minimum phase behavior when the converter functions as a rectifier. Non-minimal phase behavior is associated with phase delay which, when excessive, leads to poor control performance or even instability. A comparison between the experimental results and the simulation results is presented, proving the validity of the proposed study. To carry out the experimental tests, a two-stage 7.5 kW photovoltaic converter was built together with a complete data acquisition and communication platform required for the verification of the techniques
Subject: Modelagem matemática
Controle (Engenharia)
Conversores elétricos
Sistema de energia fotovoltaica
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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