Resumo1 -Este artigo apresenta uma proposta de modelagem matemática da entrada CC do conversor fonte de tensão trifásico (CFT) com filtro LCL, conectado à rede elétrica. Considera-se na modelagem a dinâmica do LCL e do controle de corrente injetada na rede elétrica. Para o controle de corrente, utilizou-se o controlador proporcional ressonante (P-ressonante) com compensação de harmônicas e o amortecimento do LCL é realizado através do filtro notch. Com a modelagem proposta, obtém-se um modelo não linear, que é linearizado para obter um modelo que representa com precisão a dinâmica do lado CC do CFT, em torno do ponto de operação em análise, considerando o modo de operação do CFT (retificador ou inversor). Resultados experimentais comparados com os de simulação são apresentados, comprovando a validade do estudo proposto.
Palavras-chave -
ACCURATE MODELING FOR ANALYSIS AND CONTROL DESIGN OF THE DC-SIDE OF THE GRID-TIE VSC WITH LCL FILTERAbstract -This paper presents a mathematical modeling of the DC input of the grid-tie three-phase voltage source converter (VSC) with LCL filter. It is considered in modeling the dynamics of LCL filter and the current control injected into the grid. For the converter current control, the resonant proportional controller is used with harmonics compensation and the damping of LCL filter is realized through the notch filter. With the proposed modeling, one obtains a non-linear model which is linearized to obtain a model that represents the dynamics of the DC side of VSC, around the analyzed operating point considering the operation mode of the VSC (rectifier or inverter). Experimental results compared with simulation are presented, proving the validity of the proposed study. O controle do CFT com LCL é estruturado em duas malhas: uma interna para controlar corrente ou potência injetadas na rede elétrica e uma externa para controlar a tensão do elo de corrente contínua (elo CC). A malha de externa gera a referência de corrente ou de potência para a malha interna de controle do CFT [9]- [11].
KeywordsNa modelagem matemática do elo CC para projeto de controle, é comum desprezar a dinâmica de variação de energia do filtro do lado CA do CFT. Entretanto, esta aproximação pode resultar num modelo simplificado que não representa características importantes do CFT, como o comportamento de fase não mínima, quando o mesmo opera como retificador controlado [12]-[17]. Portanto, análises de estabilidade e desempenho de controle, utilizando tais modelos, podem conduzir a resultados que não condizem com a realidade adequadamente [12].Neste artigo, apresenta-se uma modelagem matemática do elo CC considerando a influência da dinâmica do filtro LCL do lado CA do CFT [9]. O modelo não linear deduzido é linearizado, obtendo-se um modelo, que representa com mais precisão o sistema em torno do ponto de operação em análise do que o modelo simplificado. Desta forma, obtêm-se resultados de análises de estabilidade e de desempenho mais condizentes com resultados experimentais. Do lado CA do CFT, adotou-se um s...