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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2004.tde-04042004-111846
Document
Author
Full name
Rodrigo Cutri
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2004
Supervisor
Committee
Matakas Junior, Lourenco (President)
Deckmann, Sigmar Maurer
Komatsu, Wilson
Title in Portuguese
Compensação de desequilíbrios de carga empregando conversor estático operando com modulação em largura de pulso.
Keywords in Portuguese
Compensação de cargas desequilibradas
Filtro ativo
Qualidade energia elétrica
Abstract in Portuguese
É cada vez maior a preocupação com a qualidade da energia elétrica tanto do ponto de vista do consumidor quanto da concessionária. Um dos grandes problemas encontrados é o desequilíbrio de correntes trifásicas devido à utilização de cargas monofásicas, bifásicas ou trifásicas desequilibradas em sistemas trifásicos de potência. Para eliminar esse desequilíbrio é necessária a identificação da parcela de corrente de seqüência negativa presente no sistema e sua eliminação. A injeção das correntes de compensação via conversores estáticos operando em PWM (Pulse Width Modulation) é uma das soluções aplicadas. Esta solução exige o cálculo em tempo real da componente instantânea de seqüência negativa, que será utilizada para a obtenção da referência de corrente do conversor. Neste trabalho, alguns dos métodos mais conhecidos para a determinação das correntes de referências são agrupados segundo suas características comuns e suas notações são uniformizadas. Estes métodos são simulados e comparados segundo suas características a partir de resultados obtidos via simulação numérica utilizando o software MATLAB (Simulink-Power System Blockset). Um novo método é proposto para a extração em tempo real da componente da corrente de seqüência negativa, apresentando um bom desempenho em comparação com os outros métodos. O desempenho de um compensador completo é verificado via simulação numérica, utilizando-se um conversor do tipo fonte de tensão operando em PWM, incluindo as malhas de controle de corrente do lado CA e da tensão no barramento CC. As metodologias do projeto do conversor (indutor CA e capacitor CC) e das malhas de controle (rastreamento da corrente CA e regulação da tensão CC) são apresentadas.
Title in English
A new instantaneous method for harmonics, positive and negative sequence detection for compensation of distorted currents with static converters using pulse width modulation.
Keywords in English
Active power filter
Power electronics
Power quality
Unbalance
Abstract in English
The concern with the power quality is great, not only from the consumer's point of view but also from the utilities point of view. One of the most common problems is the unbalanced three-phase currents due to the use of single-phase loads, two-phase loads or unbalanced three-phase loads in three-phase power systems. In order to eliminate this unbalance it is necessary to identify the negative sequence components of the load current and to eliminate it. The injection of the compensating currents by means of static converters using PWM (Pulse Width Modulation) is one possible solution. This solution needs an algorithm for the real time extraction of the negative sequence component that will be used for generating the reference current for the converter. In this work, well-known methods for determination of the reference currents are organized and explained according to their common characteristics. All the methods have their simbology unified and their performance are compared based on simulation results. A new method, faster than the existing ones, is proposed. It is fully simulated using a voltage source converter operating with PWM. Design methodologies are proposed for the converter (AC inductor, DC capacitor) and for the control loops (AC current tracking and DC voltages regulation).
 
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ANEXOA_DSNI.pdf (155.39 Kbytes)
ANEXOB_DSNI_Harm.pdf (105.99 Kbytes)
APENDA.pdf (103.17 Kbytes)
CAPA_DISS.pdf (416.63 Kbytes)
cap_1.pdf (88.89 Kbytes)
cap_2.pdf (198.38 Kbytes)
cap_3.pdf (261.54 Kbytes)
cap_4.pdf (615.96 Kbytes)
cap_5.pdf (332.42 Kbytes)
cap_6.pdf (140.42 Kbytes)
cap_7.pdf (242.01 Kbytes)
cap_8.pdf (78.89 Kbytes)
FICHA_CATALOG.doc (20.50 Kbytes)
REFERENCIAS.pdf (106.83 Kbytes)
Publishing Date
2007-08-15
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • CUTRI, R., MATAKAS JR, Lourenco, e MATAKAS JR, Lourenço. COMPENSAÇÃO DE DESEQUILÍBRIOS DE CARGA EMPREGANDO CONVERSOR ESTÁTICO OPERANDO COM MODULAÇÃO EM LARGURA DE PULSO. Eletrônica de Potência (Florianópolis), 2004, vol. 9, nº 2, p. 37-45.
  • CUTRI, R., and MATAKAS JR, Lourenço. A FAST INSTANTANEOUS METHOD FOR SEQUENCE EXTRACTION. In 9o Congresso Brasileiro de Eletronica de Potencia- COBEP2007, Blumenau, 2007. anais da COnferencia. : Sociedade Brasileira de Eletronica de Potencia SOBRAEP, 2007.
  • CUTRI, R., and MATAKAS JR, Lourenço. A generalized instantaneous method for harmonics,positive and negative sequence detection/extraction [doi:10.1109/PESC.2007.4342367]. In Power Electronics Specialists Conference PESC 2007, 2007. Power Electronics Specialists Conference PESC 2007. : IEEE, 2007.
  • CUTRI, R., and MATAKAS JR, Lourenço. A new instantaneous method for harmonics, positive and negative sequence detection for compensation of distorted currents with static converters using pulse width modulation [doi:10.1109/ICHQP.2004.1409384]. In 11th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQPS), New York, 2004. 11th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQPS). : IEEE, 2004.
  • CUTRI, R., and MATAKAS JR, Lourenço. A NEW INSTANTANEOUS METHOD FOR HARMONICS, POSITIVE AND NEGATIVE SEQUENCE DETECTION FOR COMPENSATION OF DISTORTED CURRENTS WITH STATIC CONVERTERS USING PULSE WIDTH MODULATION a. In NAPS 2004 North American Power Symposium, Idaho, 2004. NAPS 2004 North American Power Symposium. : University of Idaho in cooperation with the Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE, 2004.
  • CUTRI, R., e Matakas Jr., Lourenço. A NEW INSTANTANEOUS METHOD FOR HARMONICS, POSITIVE AND NEGATIVE SEQUENCE DETECTION FOR COMPENSATION OF DISTORTED CURRENTS WITH STATIC CONVERTERS USING PULSE WIDTH MODULATION. In VI INDUSCON Conferência Internacional de Aplicações Industriais, Joinville, 2004. VI INDUSCON Conferência Internacional de Aplicações Industriais. : IEEE - INDUSTRY APPLICATIONS SOCIETY, 2004.
  • CUTRI, R., MATAKAS JR, Lourenco, and MATAKAS JR, Lourenço. REFERENCE CURRENTS DETERMINATION TECHNIQUES FOR LOAD UNBALANCE COMPENSATION. In Congresso Brasileiro de Eletrônica de Potência, Fortaleza, 2003. 7ºCOBEP - Congresso Brasileiro de Eletrônica de Potência., 2003.
  • CUTRI, R., MATAKAS JR, Lourenco, e MATAKAS JR, Lourenço. COMPENSAÇÃO DE DESEQUILÍBRIOS DE CARGA EMPREGANDO CONVERSOR ESTÁTICO OPERANDO COM MODULAÇÃO EM LARGURA DE PULSO. In Congresso Brasileiro de Automática 2004, Gramado, 2004. Congresso Brasileiro de Automática 2004. : Sociedade Brasileira de Automática, 2004.
  • CUTRI, R., MATAKAS JR, Lourenco, e MATAKAS JR, Lourenço. UM NOVO MÉTODO DE CÁLCULO DE CORRENTES DE SEQUÊNCIA NEGATIVA PARA A COMPENSAÇÃO DE DESEQUILÍBRIOS DE CARGA EMPREGANDO CONVERSOR ESTÁTICO OPERANDO COM PWM. In Congresso Brasileiro de Automática 2004, Gramado, 2004.
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