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Type: Dissertação
Title: Modelagem e controle de conversores modulares multinível via representação Σ − ∆
Author: Sarmento, Pedro Paulo Surerus
First Advisor: Almeida, Pedro Machado de
Referee Member: Barbosa, Pedro Gomes
Referee Member: Cupertino, Allan Fagner
Referee Member: Pereira, Heverton Augusto
Resumo: Esta dissertação se dedica ao aprofundamento no estudo do Conversor Modular Multinível (MMC) e suas aplicações, destacando-se a aplicação em sistemas de transmissão em corrente contínua a alta tensão. Após uma introdução sobre conversores e tópicos relacionados ao seu estudo, foi desenvolvido um modelo médio do MMC empregando a representação ∆ − Σ, capaz de separar as variáveis do conversor dependendo do seu conteúdo harmônico e que considera as tensões dos capacitores internos dos submódulos do conversor. A aplicação das Transformações de Clarke e Park nesse modelo se mostra como um ponto chave do trabalho modelo encontrado, pois para a sua utilização, diversas manipulações matemáticas tiveram que ser realizadas. A arquitetura de controle proposta visa aprimorar a operação do conversor e otimizar a eficiência na transmissão de potência. Essa abordagem contempla o controle das correntes injetadas na rede, a supressão de correntes circulantes, a regulação da tensão no barramento cc, o controle da corrente de entrada e da energia armazenada internamente nos submódulos. Após esse desenvolvimento, a metodologia apresentada foi validada por meio de simulações computacionais em software especializado, seguido da inserção do sistema estudado em uma linha para transmissão de potência entre duas redes de corrente alternada para um estudo introdutório.
Abstract: This dissertation is dedicated to a thorough investigation of the Modular Multilevel Converter (MMC) and its applications, with a particular emphasis on its application in high-voltage direct current power transmission. Following an introduction to converters and topics relevant to their study, a comprehensive mathematical model of the MMC was developed using the ∆ − Σ representation. This model has the capability to segregate converter variables based on their harmonic content and incorporates the voltages of internal capacitors in the converter’s submodules. The application of Clarke and Park Transformations in this model emerges as a pivotal aspect, necessitating various mathematical manipulations. The proposed control architecture aims to enhance the converter’s operation and optimize power transmission efficiency. This approach encompasses the control of injected currents into the grid, suppression of circulating currents, regulation of the voltage in the DC bus, control of input current, and management of energy stored internally in the submodules. Following this development, the presented methodology was validated through computational simulations in specialized software, followed by the integration of the studied system into a power transmission line between two alternating current networks for an introductory study.
Keywords: Conversor modular multinível
MMC
Transmissão em corrente contínua
HVDC
Controle
Transformações de Clarke e Park
Modelo médio
Controle em cascata
Multilevel modular converte
High voltage direct current
Control
Clarke and Park transformations
Average model
Cascade control
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Access Type: Acesso Aberto
Attribution 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16813
Issue Date: 27-Mar-2024
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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