Síntese de conversores MMC para aplicação em sistemas de geração fotovoltaicos e sistemas de transmissão em corrente contínua

Autores

  • Andrei de Oliveira Almeida
  • Bárbara da Silva Medeiros
  • João Pedro Peters Barbosa
  • Pedro Gomes Barbosa

DOI:

https://doi.org/10.34019/2179-3700.2019.v19.29893

Palavras-chave:

Conversor Multinível Modular, Equalização das tensões, Métodos de ordenação, Algoritmos de ordenação, Simulação digital

Resumo

Este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização do conversor multinível modular no processamento da energia elétrica gerada por fontes renováveis (e.g. solar, eólica, entre outras) ou na transmissão de energia elétrica em corrente contínua. Conversores multiníveis modulares foram originalmente propostos para aplicações em altas tensões devido à possibilidade de expansão do número de níveis da tensão terminal de saída. Apesar do foco da proposta inicial, esses conversores se mostraram interessantes para serem utilizados em sistemas com tensões mais baixas, eliminando a necessidade de transformadores complexos ou filtros harmônicos de ordem elevada. Como a operação dos conversores multiníveis modulares dependente da equalização das tensões dos capacitores dos seus diversos submódulos, este artigo apresenta um estudo comparativo de diferentes métodos de ordenação usados para selecionar os submódulos de acordo com o valor das tensões dos seus capacitores. Resultados de simulação obtidos com o software de transitórios eletromagnéticos são apresentados para demonstrar o desempenho das estratégias de ordenação e controle investigadas. O esforço computacional dos algoritmos de ordenação investigados são também testados experimentalmente utilizando um processador digital de sinais.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

ALMEIDA, A. O.; GHETTI, F. T.; ALMEIDA, P. M.; BARBOSA, P. G. Desempenho de métodos de ordenação aplicados na equalização das tensões dos capacitores do conversor modular multinível. In: XXI Congresso Brasileiro de Automática, 2016, Vitória. Anais do XXI Congresso Brasileiro de Automática, 2016. v. 1. p. 570-576.
ARRILLAGA, J.; LIU, Y. H.; WATSON, N. R. Flexible power transmission: the HVDC options. Chichester, UK, John Wiley & Sons, 2007.
BARNETT, G.; TONGO, L. D. Data Structures and Algorithms: Annotated Reference with Examples. Pierrefonds, CA, NETSlackers, 2008.
CARRASCO, J. M. et al. Power-electronic systems for the grid integration of renewable energy sources: A survey. IEEE Transactions on industrial electronics, v. 53, n. 4, p. 1002-1016, 2006.
DEBNATH, S. et al. Operation, control, and applications of the modular multilevel converter: A review. IEEE Transactions on Power Electronics, v. 30, n. 1, p. 37-53, 2015.
FEOFILOFF, P. Algoritmos em linguagem C. Rio de Janeiro, Brasil, Campus/Elsevier, 2009.
GLINKA, M. Prototype of multiphase modular-multilevel-converter with 2 MW power rating and 17-level-output-voltage. In: IEEE 35th Annual Power Electronics Specialists Conference, Aachen, Germany. 2004. Proceedings of 35th Annual Power Electronics Specialists Conference, 2004. v. 4, p. 2572-2576.
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 61727: Photovoltaic (PV) Systems Characteristics of the Utility Interface. 2004.
INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. IEEE Std 929-2000 Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic (PV) Systems. 2000.
LESNICAR, A.; MARQUARDT, R. An innovative modular multilevel converter topology suitable for a wide power range. In: IEEE Power Tech Conference, 2003, Bologna. Proceedings of Power Tech Conference, 2003. v. 3. p. 1-6.
MOHAN, N.; UNDELAND, T.; ROBBINS, W.P. Power Electronics: converters, applications and design. New Jersey, USA, John Wiley & Sons, 2002.
RAJAN, M.; SEYEZHAI, R. Comparative study of multicarrier pwm techniques for a modular multilevel inverter. International Journal of Engineering and Technology (IJET), Citeseer, v. 5, n. 6, p. 4850-4865, 2013.
SAEEDIFARD, M.; IRAVANI, R. Dynamic performance of a modular multilevel Back-to-Back HVDC system. IEEE Transactions on Power Delivery, v. 25, n. 4,p. 2903-2912, 2010.
SHARIFABADI, K. et al. Design, control, and application of modular multilevel converters for HVDC transmission systems.Chichester, UK,John Wiley & Sons, 2016.
TEODORESCU, R.; LISERRE, M.; RODRÍGUEZ, P. Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems. Chichester, UK, Wiley-IEEE Press, 2011.
YAZDANI, A.; IRAVANI, R. Voltage-sourced converters in power systems: modeling, control, and applications. New Jersey, USA, John Wiley & Sons, 2010.

Downloads

Publicado

2020-03-06

Como Citar

Almeida, A. de O., Medeiros, B. da S., Barbosa, J. P. P., & Barbosa, P. G. (2020). Síntese de conversores MMC para aplicação em sistemas de geração fotovoltaicos e sistemas de transmissão em corrente contínua. Principia: Caminhos Da Iniciação Científica, 19(1), 17. https://doi.org/10.34019/2179-3700.2019.v19.29893

Edição

v. 19 n. 1 (2019)

Seção

Artigos originais - Engenharias e Ciência da Computação

Licença

Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:

  • Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.