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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9952Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| andreideoliveiraalmeida.pdf | 12.2 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Controle desacoplado entre um sistema de transmissão VSC-HVDC e as turbinas de um parque eólico offshore em conexão CC série |
| Autor(es): | Almeida, Andrei de Oliveira |
| Primeiro Orientador: | Barbosa, Pedro Gomes |
| Membro da banca: | Tomim, Marcelo Aroca |
| Membro da banca: | Almeida, Pedro Machado de |
| Membro da banca: | Dias, Robson Francisco da Silva |
| Resumo: | Esta dissertação apresenta uma estratégia de controle entre um sistema de transmissão VSC-HVDC e as turbinas de uma fazenda eólica offshore cujas unidades geradoras são conectadas em série pelos terminais CC de seus conversores. O controle das unidades geradoras é feito de maneira desacoplada do controle do inversor utilizado na transmissão VSC-HVDC e localizado na subestação onshore. Esta estratégia apresenta também outras vantagens em relação à outras estratégias propostas e utilizadas na literatura. Diferentemente de outras configurações apresentadas na literatura, a configuração com unidades geradoras em conexão CC série não necessita de uma subestação offshore para elevar a tensão do sistema para viabilizar a transmissão submarina. Apesar da vantagem anterior, esse tipo de sistema é pouco explorado na literatura e ainda não foi usado em nenhum projeto comercial. No sistema estudado neste trabalho, cada unidade geradora é composta por uma turbina eólica, um gerador síncrono de ímãs permanentes e um conversor fonte de tensão com neutro grampeado a diodos (NPC), que controlam as correntes dos geradores, controlando assim a potência fornecida. Além disso, utiliza-se uma estratégia de equalização e supressão do terceiro harmônico para as tensões dos capacitores dos conversores NPC. A fim de garantir uma operação segura, utiliza-se um controlador de tensão CC nos conversores NPC, para que a tensão CC de saída não ultrapasse o valor máximo. Do outro lado do sistema de transmissão, a conexão com a rede elétrica é feita por um conversor multinível modular (MMC). Esse conversor processa toda a energia transmitida pelos cabos CC controlando a corrente nos terminais CC a partir do controle das correntes injetadas na rede CA. Além disso, utiliza-se uma estratégia de supressão de correntes circulantes no MMC. Um controlador de tensão também é usado no MMC, porém para garantir que a tensão CC não ultrapasse o valor mínimo. Simulações no programa PSCAD/EMTDC são usadas para verificar o funcionamento da estratégia de controle proposta para diferentes condições de operação. |
| Abstract: | This dissertation presents a decoupled control strategy between a VSC-HVDC transmission system and the turbines of an offshore wind farm with generating units connected in series by the DC terminals of its converters. In this strategy, the control of the generating units is done independently of the inverter control of the onshore substation, used in the VSC-HVDC transmission. This strategy also has other advantages compared to other strategies proposed in the literature. In the configuration with generating units in DC series connection, unlike other configurations proposed in the literature, an offshore substation to increase the voltage to the transmission levels is not required. Despite the previous advantage, this type of system is not explored in the literature and it has not yet been used in any commercial project. Each generating unit comprises a wind turbine, a permanent magnet synchronous generator, and a neutral point diode clamped (NPC) voltage source converter, which control the currents delivered by the generators, thus regulating the power supplied to the transmission system. In addition, a third harmonic equalization and suppression strategy is used for capacitor voltages of NPC converters. In order to ensure safe operation, a voltage controller is used so that the DC voltages of the NPC converters do not exceed the maximum value. On the other side of the transmission system, the mains connection is made by a modular multilevel converter (MMC). This converter processes all the energy transmitted by the DC cables by controlling the current in the DC terminals through the control of the currents injected in the AC network. In addition, a circulating currents suppression strategy is used in the MMC. A voltage controller is also used in the MMC, but to ensure that the DC voltage does not exceed the minimum value. Simulations results obtained with the PSCAD/EMTDC program are used to verify the operation of the proposed control strategy for different operation conditions. |
| Palavras-chave: | Parques eólicos offshore Sistemas de conversão de energia eólica Conexão CC série Conversor multinível modular Conversor com neutro grampeado a diodos Offshore wind farms Wind energy conversion systems Series DC connection Modular multilevel converter Neutral point diode clamped converter |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Sigla da Instituição: | UFJF |
| Departamento: | Faculdade de Engenharia |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9952 |
| Data do documento: | 21-Fev-2019 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações) |
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