Controle por modos deslizantes aplicado a um DSTATCOM utilizado em sistemas com gerador de indução autoexcitado para compensação de harmônicos e desbalanceamento
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2018-02-23Metadatos
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A presente dissertação tem como objetivo apresentar o projeto de um sistema de
controle de um compensador estático síncrono de distribuição (DSTATCOM) aplicado à
regulação de tensão e compensação de harmônicos e desbalanceamento de correntes de
carga em sistemas com gerador de indução autoexcitado (GIAE). Para isso, é considerado
um sistema genérico isolado trifásico a três fios, com máquina primária de velocidade constante.
São demonstrados os processos de modelagem matemática do sistema e de projeto
dos controladores de tensão e corrente necessários. O sistema é composto por controladores
operando em malha fechada, com malhas externas para a regulação das tensões nos
barramentos CA e CC, e malhas internas para o controle de corrente do DSTATCOM.
Para as malhas externas, utilizam-se controladores clássicos do tipo PI. Especificamente
em relação à malha de corrente, é proposto um controlador por modos deslizantes. A
utilização desta técnica justifica-se em função de características como rápida resposta
dinâmica, robustez e rejeição a distúrbios, as quais são desejáveis para realizar as compensações
no sistema. O controlador resultante projetado apresenta resposta transitória
rápida, com baixa influência de acoplamentos, além de não ser sensível a variações de
frequência do sistema isolado, apresentando-se como alternativa aos controladores de corrente
propostos pela literatura para essa aplicação específica, como por exemplo histerese
ou proporcional ressonante. São demonstrados resultados de simulação e experimentais
para a conexão de cargas não lineares, desbalanceadas, e combinação de ambas. Os resultados
demonstram a viabilidade do sistema de controle proposto ao DSTATCOM, sendo
possível regular a tensão e reduzir efetivamente o conteúdo harmônico e de desbalanço
das correntes e tensões do GIAE para dentro de valores recomendados pelas normas IEEE
519-2014 e IEEE 1159 - 2009.
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