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Malhas de captura de fase para a sincronização e processamento de sinais da rede elétrica

Author(s): Melo, José Luís Lisboa Brandão de

Date: 2017

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.21/7046

Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa

Subject(s): Malha de captura de fase (PLL); Detetores de fase; Oscilador controlado por tensão (VCO); Dimensionamento do PLL; Implementação


Description

O presente trabalho focou-se no desenvolvimento de uma malha de captura de fase para a obtenção do ângulo do vetor associado à tensão da rede elétrica. Este método de deteção é utilizado na sincronização de conversores estáticos de potência com ligação à rede elétrica. As malhas de captura de fase são muito utilizadas em diversas áreas, tal como em comunicações, em instrumentação e em eletrónica de potência. Cada área de aplicação tem requisitos próprios, não havendo por isso uma malha se captura de fase que seja ideal. Os parâmetros de síntese são determinados em função dos objetivos a atingir e da especificidade dos sistemas a regular. Foi realizado o estudo, o dimensionamento e a implementação de uma malha de captura de fase com as características adequadas, em termos de erro estático, velocidade de resposta e amortecimento para a sincronização de conversores de potência com a rede elétrica. A malha de captura de fase implementada tem as características desejadas de modo a gerar uma tensão de referencia com a mesma fase que a tensão da rede. Com essa tensão de referência é possível ao conversor estático de potência regular o trânsito de energia para a rede.

Abstract: The main focus of this dissertation is to design a phase locked loop (PLL) to obtain the angle of the grid voltage. This method is used for the synchronization of the power inverters that establishes the integration of the energy generated by solar panels in to the power grid. The PLL is a device with a very wide range of applications and is used in very diferente áreas, such as communications, instrumentation or power electronics. Given that these diferente applications have their own specifications and requirements, there is no PLL with ideal design parameters. The parameters are determined based on the goals and the specificity of the system to regulate. A study was made to determine the PLL parameters that are the most suitable for the synchronization of the power inverters with the power grid, ensuring a static error, a response speed and a dumping that would allow the integration of photovoltaic systems in the power grid. The characterisitics of the PLL implemented are the most suited to generate a reference voltage in phase with the grid voltage. With that reference the power inverter can control the trafico f energy to the grid.

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica Ramo de Automação e Eletrónica Industrial

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Soares, Vasco Emmanuel Anjos
Contributor(s) Melo, José Luís Lisboa Brandão de
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