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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2012.tde-03072012-094831
Documento
Autor
Nome completo
Fernando Henrique Morais da Rocha
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2012
Orientador
Banca examinadora
Machado, Ricardo Quadros (Presidente)
Aguiar, Manoel Luís de
Coelho, Ernane Antônio Alves
Título em português
Análise e estudo de um retificador controlado com fator de potência unitário e de geradores distribuídos que utilizam microturbinas
Palavras-chave em português
Geração distribuída
Microturbinas
Retificador PWM
Resumo em português
Nos dias de hoje, o aumento na demanda de energia no Brasil, associado a fatores econômicos e ambientais, tem dificultado a criação de novas usinas hidrelétricas, necessárias para suprir essa demanda adicional e aumentar a confiabilidade do sistema. Nesse contexto, a geração distribuída se destaca como uma solução adequada, pois economiza investimentos em redes de transmissão e distribuição, reduz perdas e diversifica a matriz energética do sistema elétrico, tornando-o mais robusto e eficiente. Dentre as fontes de energia utilizadas em sistemas de geração distribuída, a microturbina apresenta algumas vantagens em relação a outros modelos de GD, como por exemplo, a possibilidade da utilização de vários tipos de combustíveis. Para verificar as características de operação das microturbinas, foram realizadas simulações baseadas em modelos matemáticos presentes na literatura técnica. Porém, devido às altas velocidades de rotação das turbinas a gás, a energia gerada possui frequências muito altas para ser aproveitada diretamente pelos consumidores, sendo necessária uma interface eletrônica para adequação da energia elétrica. Neste trabalho é abordado o estudo, simulação e implementação da primeira etapa desta interface, um retificador trifásico com correção de fator de potência, para a geração de um barramento de corrente contínua com tensão estável, mantendo as correntes de entrada do retificador com formato senoidal e em fase com a tensão.
Título em inglês
Analysis and study of a controlled rectifier with unity power factor and distributed generators microturbines that use
Palavras-chave em inglês
Distributed generation
Microturbines
PWM rectifier
Resumo em inglês
Nowadays, the increase in energy demand in Brazil, associated with economic and environmental factors, has hindered the creation of new power plants needed to provide this additional demand and improve system reliability. In this context, distributed generation stands out as an appropriate solution because it saves investments in transmission and distribution, reduces losses and diversify the energy matrix of the electrical system, making it more robust and efficient. Among the energy sources used in distributed generation systems, the microturbine has some advantages over other models of GD, such as the possibility of using various types of fuel. To verify the operating characteristics of microturbines, simulations were performed based on mathematical models present in literature. However, due to high rotation speeds of gas turbines, the energy generated has very high frequencies to be used directly by consumers, which requires an electronic interface to adequate the electricity. This work describe the study, simulation and implementation of the first stage of this interface, a three-phase rectifier with power factor correction, to generate a DC bus voltage stable, keeping the rectifier input current format sinusoidal and in phase with the voltage generated by the microturbine.
 
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Rocha.pdf (3.43 Mbytes)
Data de Publicação
2012-07-11
 
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