Este artigo propõe uma nova configuração de um duplo UPQC alimentado por um duplo sistema fotovoltaico (PV), doravante denominado 2UPQC-2PV, para melhorar o desempenho da qualidade de energia de um sistema de distribuição monofásico de 220 V/50 Hz. A configuração 2UPQC-2PV é proposta para antecipar a possível falha de ambos os inversores em um dos circuitos UPQC. O conjunto fotovoltaico substitui o capacitor de ligação DC para manter sua tensão conectada ao DC-link do UPQC constante, enquanto simultaneamente fornece potência ativa à carga durante uma interrupção de tensão. O método dual-fuzzy Sugeno (dual-FS) é usado para superar a fraqueza do controle dual-proporcional-integral (dual-PI) na determinação dos parâmetros ótimos das constantes proporcional e integral.
1.Introdução
Muitos artigos discutiram a implementação de circuitos e controles de duplo UPQC para melhorar a qualidade de energia da rede de distribuição de baixa tensão. A teoria de sincronização de referência senoidal foi usada para construir uma abordagem de controle UPQC simples no quadro de referência ABC, enquanto em outro estudo, dois controles distintos foram comparados para produzir um sinal de referência de modulação de largura de pulso (PWM) usando os quadros de referência α−β e d-q, respectivamente. Já foram realizadas simulações e testes laboratoriais comparando o desempenho operacional de UPQC único e duplo UPQC em um sistema trifásico de três fios (3P3W) sob falhas estáticas e dinâmicas, bem como fornecendo ajuste adicional à tensão da rede. De acordo com os dados de simulação e experimentais, o duplo UPQC foi capaz de produzir melhor desempenho estático e dinâmico do que o UPQC único.
2. Método de Pesquisa
Neste estudo, o circuito Se-AF monofásico consiste em quatro interruptores MOSFET (MO1, MO2, MO3 e MO4) que injetam uma tensão compensatória no barramento de carga quando ocorre um afundamento ou elevação na tensão do barramento de fonte. O circuito Sh-AF monofásico consiste em quatro interruptores IGBT (IG1, IG2, IG3 e IG4) que injetam corrente de compensação harmônica no barramento de fonte devido à presença de carga não linear (NL). No modelo proposto, a NL é um retificador de ponte completa com diodos (D1, D2, D3 e D4) conectado a uma carga DC RL.
Os dois dispositivos eletrônicos de potência propostos são o 1UPQC-1PV e os arrays 2UPQC-2PV. Para superar as limitações do sistema 1UPQC-1PV e manter a magnitude da tensão da carga, ao mesmo tempo reduzindo o THD da tensão da carga e fornecendo ao barramento de carga um fornecimento de potência ativa mais estável em caso de interrupção de tensão no barramento de fonte, é proposto o sistema 2UPQC-2PV. O circuito UPQC sugerido não inclui um capacitor de ligação DC, em contraste com outros estudos.
3. Resultado e Discussão
Usando o Matlab Simulink, cada combinação de modelos é executada de acordo com o caso proposto para obter as formas de onda da tensão de fonte (VS), tensão série (VSE), tensão de carga (VL), corrente de fonte (IS), corrente shunt (ISH) e corrente de carga (IL). Com base nas formas de onda, suas magnitudes e THDs correspondentes são obtidos. A medição da magnitude da tensão, corrente nominal e valores de THD em cada combinação UPQC-PV foi realizada em 3 ciclos entre 0,22 s-0,28 s. O próximo processo realiza simulações em vários casos propostos para obter curvas e determinar os valores de tensão PV (VPV), corrente PV (IPV) e potência PV (PPV), e sua contribuição para mudanças na potência ativa da carga (PL), que são realizadas em um ciclo em 0,25 s. O valor da potência PV é medido após o circuito conversor DC-DC boost, então seu valor é o mesmo que a potência DC-link, pois o circuito UPQC não usa capacitores.
4.Conclusão
A configuração 2UPQC-2PV para melhorar o desempenho da qualidade de energia em um sistema de distribuição monofásico de 220 V / 50 Hz foi implementada juntamente com a configuração 1UPQC-1PV. A configuração 2UPQC-2PV é proposta para antecipar a falha dos dois inversores em um dos circuitos UPQC. O modelo proposto não usa um capacitor de ligação DC, cujo papel é substituído por um gerador PV para manter a tensão DC do UPQC constante, enquanto simultaneamente fornece energia à carga durante interrupções. O método dual-FS é usado para superar a fraqueza do controle dual-PI na determinação dos parâmetros ótimos das constantes proporcional e integral. Simulações de perturbação são realizadas para as configurações 2UPQC-2PV e 1UPQC-1PV usando controles dual-FS e dual-PI, e três casos, ou seja, Caso 1 (S-Sag-NL), Caso 2 (S-Swell-NL), Caso 3 (S-Inter-NL).
Fonte: IEEE Xplore
Declaração: Respeite o original, artigos bons merecem ser compartilhados, se houver violação de direitos autorais entre em contato para excluir.
Login
