Contribuição ao melhoramento da operação durante afundamentos de tensão de geradores de indução duplamente alimentados baseados em conversores modulares multinível

dc.contributor.advisorBarros, Luciano Sales
dc.contributor.advisor-co1Costa, Flávio Bezerra
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7554-1480pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7510091283933216pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5175817442792763pt_BR
dc.contributor.authorSouza, Victor Ramon França Bezerra de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9502552663634758pt_BR
dc.contributor.referees1Oliveira, Kleber Carneiro de
dc.contributor.referees2Salazar, Andres Ortiz
dc.contributor.referees3Lima, Francisco Kleber de Araújo
dc.date.accessioned2022-06-20T20:50:05Z
dc.date.available2022-06-20T20:50:05Z
dc.date.issued2022-05-02
dc.description.abstractOne of the main features of the Doubly Fed Induction Generator (DFIG) based Wind Energy Conversion Systems (WECS) is its high sensitivity to electrical disturbances, especially voltage sags since the stator is directly connected to the grid. This feature highlights a fundamental challenge which is to provide fault support. Given this problem’s relevance, this thesis proposes improving DFIG supportability to a voltage sag in the grid through a recent multilevel converter topology, the Modular Multilevel Converter (MMC). The inherent MMC arm impedance and the number of levels to provide significant damping of DFIG transient rotor and stator fault currents under severe grid faults is proposed in this thesis, effectively contributing to maintaining the DFIG connection keeping the control and avoiding the protection activation. Neither additional hardware nor control loops are necessary. Results obtained through simulations under symmetrical and asymmetrical fault scenarios considering 20, 50, and 80% voltage sags demonstrate the effective MMC fault current limiting function with 3, 21, 51, and 101 levels to damping both DFIG’s stator and rotor fault currents, which provides DFIG low voltage ride through enhancement under several grid fault scenarios.pt_BR
dc.description.resumoUma das principais características dos sistemas de conversão de energia eólica (WECS) baseados em Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) é a sua alta sensibilidade à distúrbios elétricos, especialmente a afundamentos de tensão, devido ao fato da conexão direta do estator à rede elétrica. Essa característica evidencia um desafio fundamental que é prover suportabilidade a faltas. Considerando a relevância desse problema, esta tese apresenta uma proposta direcionada ao melhoramento da suportabilidade do DFIG a um afundamento de tensão na rede por meio de uma recente topologia de conversor multinível, o Conversor Modular Multinível (MMC). A proposta baseia-se no aproveitamento das características específicas do MMC por meio da presença das impedâncias de braço e do número de níveis, de forma a prover o amortecimento significativo dos transitórios das correntes de falta do rotor e do estator do DFIG durante um afundamento de tensão na rede elétrica, contribuindo efetivamente para a permanência da conexão do DFIG, mantendo a controlabilidade e evitando o acionamento da proteção, sem a necessidade de inclusão de novos dispositivos no sistema ou malhas de controle adicionais. Resultados obtidos por meio de simulação em cenários de faltas simétricas e assimétricas considerando afundamentos de tensão de 20, 50 e 80% indicam a capacidade efetiva do MMC com 3, 21, 51 e 101 níveis para o amortecimento das correntes de falta do estator e rotor do DFIG, o que provê o aumento da suportabilidade à cenários de faltas na rede elétrica.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationSOUZA, Victor Ramon França Bezerra de. Contribuição ao melhoramento da operação durante afundamentos de tensão de geradores de indução duplamente alimentados baseados em conversores modulares multinível. 2022. 136f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48239
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectGerador de indução duplamente alimentadopt_BR
dc.subjectConversores multiníveispt_BR
dc.subjectConversor modular multinívelpt_BR
dc.subjectLimitação de corrente de faltapt_BR
dc.subjectSuportabilidade a faltaspt_BR
dc.subjectAfundamentos de tensãopt_BR
dc.titleContribuição ao melhoramento da operação durante afundamentos de tensão de geradores de indução duplamente alimentados baseados em conversores modulares multinívelpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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