Sistema fotovoltaico trifásico de único estágio conectado a sistemas de geração distribuída operando como condicionador de qualidade de energia unificado usando uma estratégia dual de compensação ativa de potência
| dc.contributor | Universidade de São Paulo | |
| dc.contributor.author | Campanhol, Leonardo Bruno Garcia | |
| dc.date.accessioned | 2020-06-22T14:57:54Z | |
| dc.date.available | 2020-06-22T14:57:54Z | |
| dc.date.issued | 2017-12-20 | |
| dc.description.abstract | Este trabalho propõe um sistema fotovoltaico (PV) multifuncional conectado a um sistema elétrico trifásico a quatro fios e operando com estratégia dual de compensação ativa de potência. Além da injeção de potência ativa na rede elétrica, o sistema PV operara como um condicionador unificado de qualidade de energia (UPQC) suprimindo as correntes harmônicas da carga e compensando a potência reativa. Adicionalmente, tensões balanceadas, reguladas e livre de harmônicos são fornecidas para a carga. O sistema PV-UPQC é baseado em uma estratégia de compensação dual, na qual o conversor série opera como uma fonte de corrente senoidal, enquanto o conversor paralelo atua como uma fonte de tensão senoidal. Como resultado, nenhum comportamento transitório é observado na troca entre os modos de operação ilhado e interconectado do sistema PV-UPQC. Além disso, para contornar os problemas associados às mudanças bruscas de irradiação solar, uma malha de controle feed-forward atua na geração das referências de corrente do conversor série, de modo que se obtenha um rápido balanço de potência entre o sistema PV e a rede elétrica. Como resultado, as respostas dinâmicas tanto da corrente elétrica quanto da tensão do barramento CC são melhoradas. A análise detalhada envolvendo o fluxo de potência ativa dos inversores é realizada proporcionando um melhor entendimento sobre a operação do sistema PV-UPQC, bem como auxiliando no dimensionamento dos conversores de potência. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para avaliar os desempenhos estáticos e dinâmicos do PV-UPQC conectado ao sistema elétrico de distribuição. | |
| dc.description.abstract | This work proposes a multifunctional single-stage three-phase four-wire grid-connected photovoltaic (PV) system operating with a dual active power-line compensating strategy. Besides injection of active power into the grid, the PV system operates as a unified power quality conditioner (UPQC), suppressing the load harmonic currents and compensating reactive power. Additionally, regulated, balanced and harmonic free output voltages are provided to the load. Since the PV-UPQC is based on a dual compensation strategy, the series converter operates as a sinusoidal current source, whereas the parallel converter operates as a sinusoidal voltage source. Thus, seamless transition can be achieved from the interconnected to the islanding operation modes, and vice-versa, without load voltage transients. Moreover, to overcome problems associated with sudden solar irradiation changes, fast power balance involving the PV array and the grid is obtained, since the feed-forward control loop acts on the generation of the series inverter current references. As a result, the dynamic responses of both inverter currents and dc-bus voltage are improved. Detailed analysis involving the active power flow through the inverters is performed allowing proper understanding of the PV-UPQC operation, as well as assisting to design of the power converters. Simulation and experimental results are presented to evaluate both dynamic and static performances of the PV-UPQC tied to the electrical distribution system. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.doi | 10.11606/T.18.2017.tde-18122017-093612 | |
| dc.identifier.uri | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-18122017-093612/ | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/6837 | |
| dc.language | pt | |
| dc.rights.holder | Campanhol, Leonardo Bruno Garcia | |
| dc.subject | Capacidade de filtragem universal | |
| dc.subject | Sistemas fotovoltaicos | |
| dc.subject | Sistema PV-UPQC | |
| dc.subject | Estratégia de controle dual | |
| dc.subject | Geração distribuída de energia | |
| dc.subject | Qualidade da energia elétrica | |
| dc.subject | PV-UPQC system | |
| dc.subject | Power quality | |
| dc.subject | Photovoltaic systems | |
| dc.subject | Dual compensating strategy | |
| dc.subject | Distributed generation system | |
| dc.subject | Universal filtering capability | |
| dc.title | Sistema fotovoltaico trifásico de único estágio conectado a sistemas de geração distribuída operando como condicionador de qualidade de energia unificado usando uma estratégia dual de compensação ativa de potência | |
| dc.title.alternative | Single-stage three-phase grid-tied photovoltaic system operating as an universal power quality conditioner with dual compensation strategy | |
| dc.type | Tese de Doutorado |