Skip navigation
Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39986
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorCardoso, Diego Oliveira-
dc.date.accessioned2024-08-23T17:03:37Z-
dc.date.available2024-08-23T17:03:37Z-
dc.date.issued2024-08-16-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufba.br/handle/ri/39986-
dc.description.abstractThe diversification in the energy matrix has been driving the emergence of new forms of electricity generation, often integrated into the grid through the inverter. The control of this device is usually designed without considering the impact of the connection with the grid. One approach to assess the stability of systems employing inverters controlled in the synchronous dq reference frame is to apply the generalized Nyquist criterion (GNC) to the product between the grid impedance matrix and the inverse of the inverter impedance matrix. This work proposes obtaining the impedance matrices of the LCL inverter and the electrical grid. The impedance matrix of the LCL inverter is established through an analytical expression. The matrix is coupled, and its components exhibit resonance peaks caused by the filtering elements. The impact of three different controllers on the inverter impedance is studied. Two of them are improvements over a standard control technique. The results obtained with a hardware-in-the-loop (HIL) system and an experimental setup validate the developed models. They confirm that the Zqq component of the matrix behaves like a negative resistor within the bandwidth of the control phase-locked loop (PLL), similar to what is reported for the L inverter. Interestingly, the Zqd component also exhibits this behavior, which may further impair the external stability of the system. The grid impedance matrix is estimated using disturbance signals, with pseudo-random binary reference current levels imposed by the inverter. Frequency domain analyses reveal the need for an exclusive PLL (EPLL) for the estimation of this matrix, whose bandwidth must be designed within a frequency range lower than those of interest in the estimation. Selecting a wider bandwidth can lead to incorrect assessments of system stability.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Bahiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectInversor LCL conectado à redept_BR
dc.subjectCritério generalizado de Nyquistpt_BR
dc.subjectReferencial síncrono 𝑑qpt_BR
dc.subjectModelos de impedânciapt_BR
dc.subjectPerturbações Binárias Pseudo-Aleatóriaspt_BR
dc.subjectMalhas de captura de fasept_BR
dc.subject.otherGrid-connected LCL inverterpt_BR
dc.subject.otherGeneralized Nyquist criterionpt_BR
dc.subject.otherSynchronous 𝑑𝑞 reference framept_BR
dc.subject.otherImpedance modelspt_BR
dc.subject.otherPseudo-random binary disturbancespt_BR
dc.subject.otherPhase locked loopspt_BR
dc.titleAnálise de estabilidade para inversores LCL conectados à rede elétrica baseada em expressões analíticas e estimativas de impedâncias no domínio síncrono DQpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) pt_BR
dc.publisher.initialsUFBApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.subject.cnpqProcessamento de Informação e Energiapt_BR
dc.contributor.advisor1Costa, Fabiano Fragoso-
dc.contributor.referee1Costa, Fabiano Fragoso-
dc.contributor.referee2Tahim, André Pires Nóbrega-
dc.contributor.referee3Fernandes, Darlan Alexandria-
dc.contributor.referee4Cesar, Eduardo Lenz-
dc.contributor.referee5Almeida, Rogério Gaspar de-
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/3384550663805486pt_BR
dc.description.resumoA diversificação na matriz energética vem impulsionando o surgimento de novas formas de geração de energia elétrica, frequentemente integradas à rede elétrica por meio do inversor. O controle desse dispositivo é, normalmente, projetado sem considerar o impacto da conexão com a rede. Uma abordagem para avaliar estabilidade de sistemas conectados que empregam inversores controlados no referencial síncrono dq é aplicar o critério generalizado de Nyquist (CGN) ao produto entre a matriz de impedância da rede e o inverso da matriz de impedância do inversor. Neste trabalho, propõe-se a obtenção das matrizes de impedância do inversor LCL e da rede elétrica. A matriz das impedâncias do inversor LCL é estabelecida por meio de uma expressão analítica. A matriz é acoplada e seus componentes apresentam picos de ressonância causados pelos elementos filtrantes. É realizado o estudo do impacto de três controladores diferentes na impedância do inversor. Dois deles são melhorias em relação a uma técnica de controle padrão. Os resultados obtidos com um sistema hardware-in-the-loop e uma configuração experimental validam os modelos desenvolvidos. Eles confirmam que o componente Zqq da matriz se comporta como um resistor negativo dentro da largura de banda da malha de captura de fase (PLL) de controle (CPLL), semelhante ao que é relatado para o inversor L. De maneira interessante, o componente Zqd também apresenta esse comportamento, o que pode prejudicar ainda mais a estabilidade externa do sistema. A matriz de impedância da rede é estimada utilizando sinais de perturbação, com níveis de corrente de referência pseudoaleatórios binários, impostos pelo inversor. Análises no domínio da frequência revelam a necessidade de um PLL exclusivo (EPLL) para a estimação dessa matriz, cuja banda passante deve ser projetada dentro de uma faixa de frequência menor do que aquelas de interesse na estimação. A seleção de uma banda mais larga pode levar a avaliações incorretas sobre a estabilidade do sistema.pt_BR
dc.publisher.departmentEscola Politécnicapt_BR
dc.type.degreeDoutoradopt_BR
Aparece nas coleções:Tese (PPGEE)

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese_UFBA_Final_Diego.pdfTese de Doutorado - Diego Oliveira Cardoso7,35 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
Mostrar registro simples do item Visualizar estatísticas


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.