Publicação
Técnicas de controlo preditivo aplicado a filtros ativos de potência
| Resumo: | Esta dissertação de mestrado teve como objetivo o estudo teórico e experimental, de aplicações de técnicas de controlo histerético e preditivo ao controlo de um filtro ativo de potência paralelo, instalado num sistema trifásico equilibrado. Foram abordados os principais problemas e consequências relativos à falta de qualidade de energia elétrica, tais como algumas das soluções existentes no mercado que as permitem mitigar. Este trabalho focou-se numa solução concreta que permite a mitigação de harmónicas de corrente em cargas lineares e não lineares, que é o filtro ativo de potência paralelo. Numa fase inicial foram modelizados os componentes do filtro ativo de potência paralelo, como o ondulador de tensão trifásico e a abordagem das potências instantâneas que permitem gerar as referências de corrente. Foi ainda construído um código que permite implementar estas referências no ondulador de tensão trifásico, quer por controlo histerético, quer por controlo preditivo. Foi apresentado o algoritmo que permite implementar o controlo preditivo. A implementação do modelo em simulação numérica, utilizando o software Matlab/Simulink permitiu validar o desempenho do filtro ativo de potência na compensação do fator de potência em cargas lineares, tal como não lineares. Na mitigação das harmónicas de corrente geradas por cargas não lineares do tipo retificador trifásico em ponte não controlado, com carga RL e R//C, o filtro apresentou igualmente um bom desempenho. Foi ainda implementado um protótipo laboratorial, que permitiu ensaiar parcialmente o filtro para as cargas referidas anteriormente (cargas lineares e não lineares). Na implementação laboratorial, para o controlador histerético e preditivo, foi utilizado o controlador digital de sinal (DSP) do fabricante dSPACE. |
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| Autores principais: | Silva, Emanuel José Caeiro Pereira Beja e |
| Assunto: | Qualidade da energia elétrica Cargas lineares Cargas não lineares Harmónicas de tensão Harmónicas de corrente Filtro passivo Filtro ativo de potência Potências instantâneas Controlo histerético Controlo preditivo Electric power quality Linear loads Non-linear loads Voltage harmonics Current harmonics Passive filter Active power filter Instantaneous powers Hysteretic control Predictive control |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | Esta dissertação de mestrado teve como objetivo o estudo teórico e experimental, de aplicações de técnicas de controlo histerético e preditivo ao controlo de um filtro ativo de potência paralelo, instalado num sistema trifásico equilibrado. Foram abordados os principais problemas e consequências relativos à falta de qualidade de energia elétrica, tais como algumas das soluções existentes no mercado que as permitem mitigar. Este trabalho focou-se numa solução concreta que permite a mitigação de harmónicas de corrente em cargas lineares e não lineares, que é o filtro ativo de potência paralelo. Numa fase inicial foram modelizados os componentes do filtro ativo de potência paralelo, como o ondulador de tensão trifásico e a abordagem das potências instantâneas que permitem gerar as referências de corrente. Foi ainda construído um código que permite implementar estas referências no ondulador de tensão trifásico, quer por controlo histerético, quer por controlo preditivo. Foi apresentado o algoritmo que permite implementar o controlo preditivo. A implementação do modelo em simulação numérica, utilizando o software Matlab/Simulink permitiu validar o desempenho do filtro ativo de potência na compensação do fator de potência em cargas lineares, tal como não lineares. Na mitigação das harmónicas de corrente geradas por cargas não lineares do tipo retificador trifásico em ponte não controlado, com carga RL e R//C, o filtro apresentou igualmente um bom desempenho. Foi ainda implementado um protótipo laboratorial, que permitiu ensaiar parcialmente o filtro para as cargas referidas anteriormente (cargas lineares e não lineares). Na implementação laboratorial, para o controlador histerético e preditivo, foi utilizado o controlador digital de sinal (DSP) do fabricante dSPACE. |
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