Controle Secundário de Tensão Aplicado em Aerogeradores DFIG Integrados em Sistemas de Potência

Abstract

Resumo-Este trabalho propõe a utilização de um controle repetitivo para restaurar de forma dinâmica a tensão aplicada a cargas sensíveis e conectadas na rede elétrica. Além de compensar afundamentos e elevações de tensão, o controle proposto pode corrigir distorções harmônicas. Ainda, é capaz de trabalhar em referências senoidais, e assim, evita a necessidade do emprego de transformadas dq. Um algoritmo de mínimos quadrados recursivos também é incluído no sistema de controle, a fim de assegurar a sincronização das tensões injetadas. O projeto dos parâmetros de controle, juntamente com a estabilidade do sistema são discutidos ao longo do trabalho. Além dessas funcionalidades, este trabalho tem como principal objetivo analisar dois tipos diferentes de inserção de tensão na rede por meio do compensador série. No primeiro, a injeção de tensão está sincronizada com a tensão da rede durante a falta, enquanto que o segundo insere a tensão com um mínimo de potência ativa. Ambos os tipos de inserção produzem as tensões de referência por meio do controle repetitivo. Os resultados de simulações e experimentais são apresentados e corroboram a eficácia do método. Palavras-chave-Afundamento de Tensão, Abstract-This paper proposes a control technique to be applied in a series compensator which dynamically maintain the voltage across critical loads connected to the power grid in nominal value. The technique is capable of dealing with voltage sags, swells and harmonic distortions. Furthermore, it is suitable for tracking sinusoid references, avoiding the employment of axes transformations and allowing control tuning for each phase separately. It is also proposed the integration of a recursive least-squares to synchronize the reference signals to the compensating voltages. These voltages, then, can be controlled for achieving two different objectives. In Artigo submetido em 28/10/2016. Primeira revisão em 16/01/2017. Aceito para publicação em 21/03/2017 por recomendação do Editor Marcelo Cabral Cavalcanti. the first one, the compensating voltage is in phase with the sagged or swelled voltage and its level is, therefore, minimum. In the second objective, the compensating voltage is injected so as to the injected power from the compensator to the grid is minimum or null. The technique has been verified on a simulated system and on a experimental setup realizing the compensator. The obtained results endorse the propositions and clearly confirms the technique efficacy. Em um cenário atual, a rede elétrica tem recebido um número crescente de cargas não-lineares e geradores distribuídos. Esta tendência coloca inúmeros desafios às concessionárias de energia e seus clientes. A proteção das cargas críticas a variações é um desses desafios, pois a rede elétrica está propensa a ter distorções de tensão causadas por estes geradores ou distorções harmônicas provocadas por não-linearidades presentes na rede [1]-[3]. As cargas críticas são aquelas em que a energia deve ser fornecida ininterruptamente em condições senoidais nominais. Exemplos de...