Publicação
Desenvolvimento de um filtro ativo de potência paralelo monofásico baseado num conversor fonte de corrente com barramento CC reduzido
| Resumo: | Atualmente, grande parte dos equipamentos eletrónicos utilizados comportam-se como cargas não-lineares. Contudo, este tipo de cargas consomem correntes não sinusoidais, contaminando a rede elétrica com harmónicas de corrente. A presença das harmónicas na rede elétrica resulta num aumento das perdas relacionadas com o transporte e distribuição de energia elétrica, bem como numa degradação do funcionamento da maior parte dos equipamentos ligados à rede elétrica, principalmente os mais sensíveis. Estes problemas da Qualidade de Energia Elétrica (QEE) resultam em prejuízos económicos elevados, e por este motivo, o desenvolvimento de equipamentos que os possam mitigar é um assunto de extrema importância. No âmbito da investigação que tem vindo a ser realizada pelo Grupo de Eletrónica de Potência e Energia da Universidade do Minho (GEPE-UM) na área da Qualidade de Energia Elétrica, tem sido desenvolvido Filtros Ativos de Potência Paralelos. Assim, esta dissertação visa a conceção e desenvolvimento de um Filtro Ativo de Potência Paralelo Monofásico baseado num conversor fonte de corrente com barramento CC reduzido. Este equipamento é capaz de corrigir o fator de potência e compensar as harmónicas de corrente, originadas por cargas não-lineares. Os conversores fonte de corrente apresentam como principais vantagens a proteção intrínseca contra curto-circuitos e o facto da bobina utilizada no barramento CC ter um tempo de vida superior comparativamente aos elementos armazenadores utilizados nos conversores fonte de tensão, que são geralmente condensadores eletrolíticos. Contudo, a utilização de uma bobina no barramento CC não traz só vantagens, uma vez que para este tipo de filtros ativos é necessária uma bobina com valor de indutância muito elevado. Isto traduz-se num componente com volume, peso e um custo elevado. Pretende-se assim mitigar este problema adotando uma topologia de filtro ativo de potência paralelo com conversor fonte de corrente, com um barramento CC modificado que permita a redução do valor de indutância da bobina o que pode resultar numa minimização de custos, perdas e ainda tornar o filtro ativo de potência o mais compacto possível. |
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| Autores principais: | Oliveira, Cátia Patrícia Fraga |
| Assunto: | Conversores fonte de corrente Fator de potência Filtros ativos de potência paralelos Harmónicas de corrente Qualidade de energia elétrica Current source converters Power factor Shunt active power filters Current harmonics Electric power quality |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Atualmente, grande parte dos equipamentos eletrónicos utilizados comportam-se como cargas não-lineares. Contudo, este tipo de cargas consomem correntes não sinusoidais, contaminando a rede elétrica com harmónicas de corrente. A presença das harmónicas na rede elétrica resulta num aumento das perdas relacionadas com o transporte e distribuição de energia elétrica, bem como numa degradação do funcionamento da maior parte dos equipamentos ligados à rede elétrica, principalmente os mais sensíveis. Estes problemas da Qualidade de Energia Elétrica (QEE) resultam em prejuízos económicos elevados, e por este motivo, o desenvolvimento de equipamentos que os possam mitigar é um assunto de extrema importância. No âmbito da investigação que tem vindo a ser realizada pelo Grupo de Eletrónica de Potência e Energia da Universidade do Minho (GEPE-UM) na área da Qualidade de Energia Elétrica, tem sido desenvolvido Filtros Ativos de Potência Paralelos. Assim, esta dissertação visa a conceção e desenvolvimento de um Filtro Ativo de Potência Paralelo Monofásico baseado num conversor fonte de corrente com barramento CC reduzido. Este equipamento é capaz de corrigir o fator de potência e compensar as harmónicas de corrente, originadas por cargas não-lineares. Os conversores fonte de corrente apresentam como principais vantagens a proteção intrínseca contra curto-circuitos e o facto da bobina utilizada no barramento CC ter um tempo de vida superior comparativamente aos elementos armazenadores utilizados nos conversores fonte de tensão, que são geralmente condensadores eletrolíticos. Contudo, a utilização de uma bobina no barramento CC não traz só vantagens, uma vez que para este tipo de filtros ativos é necessária uma bobina com valor de indutância muito elevado. Isto traduz-se num componente com volume, peso e um custo elevado. Pretende-se assim mitigar este problema adotando uma topologia de filtro ativo de potência paralelo com conversor fonte de corrente, com um barramento CC modificado que permita a redução do valor de indutância da bobina o que pode resultar numa minimização de custos, perdas e ainda tornar o filtro ativo de potência o mais compacto possível. |
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