Estratégias multimalhas para controle de corrente de inversores conectados à rede por meio do filtro LCL
Resumo
Esta dissertação apresenta contribuições ao estudo e desenvolvimento de estratégias
de controle multimalhas aplicadas ao controle de corrente de um inversor conectado à rede
por meio do filtro LCL. A primeira estratégia proposta utiliza a corrente do conversor
como variável controlada em uma malha interna, de tal forma a simplificar o circuito de
terceira ordem em um circuito constituído por uma fonte de corrente controlada conectada
à rede através de um filtro CL. Este circuito simplificado é utilizado para projeto de um
controlador PR e uma técnica de amortecimento ativo, por meio de análises de resposta em
frequência e mapas de polos e zeros, em uma malha externa. A segunda estratégia utiliza
como variável controlada na malha interna a tensão do capacitor e o sistema simplificado
é representado por um circuito constituído por uma fonte de tensão controlada conectada
à rede por meio de um filtro L. Na malha externa um controlador por realimentação de
estados é utilizado, em que os ganhos de realimentação são associados aos estados internos
do sistema e aos estados de controladores ressonantes incluídos no projeto. Em ambas
estratégias, o controlador por modos deslizantes é utilizado na malha interna, uma vez que
este possui característica de rápida resposta dinâmica e possibilita os projetos das malhas
interna e externa de forma independente. Resultados de simulações e experimentais são
apresentados e os controladores são avaliados em termos de rastreamento de referência,
rejeição de harmônicas da rede, robustez à variação paramétrica, mostrando que as duas
estratégias propostas estão em conformidade com norma IEEE 1547. Através de uma
análise comparativa, conclui-se que a primeira estratégia possui vantagens em relação à
simplicidade da malha interna, a qual independe dos parâmetros da rede, enquanto que
na segunda estratégia a malha interna depende da indutância e tensão da rede. A segunda
estratégia é mais vantajosa em termos de simplificação do modelo para a malha externa,
resultando em um circuito equivalente de primeira ordem, enquanto que na primeira
estratégia o circuito simplificado é de segunda ordem.
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