dc.creator | Batista, Roberto Carlotto | |
dc.date.accessioned | 2018-12-03T14:38:38Z | |
dc.date.available | 2018-12-03T14:38:38Z | |
dc.date.issued | 2018-02-27 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/15010 | |
dc.description.abstract | This work presents a brief history of the wind generation system in general and
the detailed history of the offshore wind generation system. Current data on installed
capacity, power of used wind turbines and distance from wind farms up to the coast are
presented. The main advantages and challenges of offshore wind generation are presented.
The topologies of offshore wind farms transmission systems that can be medium voltage
with alternating current (MVAC), high voltage with alternating current (HVAC), medium
voltage with direct current (MVDC) and high voltage with direct current (HVDC) are
introduced. It is presented the application of each of the previous topologies, emphasizing
the comparison between HVAC and HVDC, noting the limitations of HVAC and the
possible advantages of HVDC as a function of the distance of the transmission system.
The comparison of the technology of Line Comutated Converters (LCC) with Voltage
Source Converters (VSC) is also presented. A case study of a transmission system using
Modular Multilevel Converters (MMC) and a HVDC link in a offshore wind power plant is
presented. The operation of the MMC is shown in detail. The conversion system consists
of two converter stations, one on the offshore side linked to the wind turbines and another
on the coast linked to the grid connection, both with MMC converters. The connection
between the converter stations will be through an HVDC link. The methodology of control
of offshore formation of the network is presented. The control for synchronization with
the network on the onshore side as well as voltage control on the HVDC link is also shown
at work. In addition, it is presented the methodology of energy control in the poles of the
MMC in both converter stations. In order to validate the proposed models, simulation
results are presented. A simulation base case is used in which power flows to the offshore
side first and then the flow reverses, and finally the flow reaches the nominal value of
the system. Through the simulations presented, it is verified that the proposed system
responded satisfactorily. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Modular multilevel converter (MMC) | por |
dc.subject | Link high voltage direct current (HVDC) | por |
dc.subject | Formação de rede com tensão alternada no lado offshore | por |
dc.subject | Controle de tensão do link HVDC | por |
dc.subject | Sincronismo com a rede | por |
dc.subject | Balanço de energia nos submódulos do MMC | por |
dc.subject | Modular multilevel converters (MMC) | eng |
dc.subject | AC forming grid in offshore | eng |
dc.subject | Voltage controle of HVDC link | eng |
dc.subject | Energy balance of submodules of the MMC | eng |
dc.title | Sistema de controle para conversores modulares multiníveis utilizados em conexões HVDC de parques eólicos offshore | por |
dc.title.alternative | Control system for modular multilevel converters used in offshore wind power plants that use HVDC connections for transmission systems | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Esta dissertação apresenta um breve histórico do sistema de geração eólica de
maneira geral e o histórico em detalhes do sistema de geração eólica offshore. São apresentados
dados atualizados sobre capacidade instalada, potência de máquinas utilizadas e
distância dos parques eólicos até a costa. Apresenta-se as principais vantagens e os desafios
da geração eólica offshore. São mencionadas as topologias de sistemas de transmissão
dos parques eólicos offshore que podem ser em média tensão com corrente alternada (Medium
Voltage Alternating Current-MVAC), alta tensão com corrente alternada (High Voltage
Alternating Current-HVAC), média tensão com corrente contínua (Medium Voltage
Direct Current-MVDC) e alta tensão com corrente contínua (High Voltage Direct Current-
HVDC). Aborda-se a aplicação de cada uma das topologias anteriores, dando ênfase
na comparação entre HVAC e HVDC, pontuando as limitações da HVAC e as possíveis
vantagens da HVDC em função da distância do sistema de transmissão. Apresenta-se
também o comparativo da tecnologia de conversores comutados pela rede (Line Comutated
Converters-LCC) com conversores alimentados em tensão (Voltage Source Converters-
VSC). É realizado um estudo de caso de um sistema de transmissão utilizando
conversores multiníveis modulares (Modular Multilevel Converters-MMC) e um link em
HVDC. Posteriormente, é apresentado em detalhes o funcionamento do MMC. O sistema
de conversão é formado por duas estações conversoras, uma no lado offshore vinculada
aos aerogerados e outra na costa vinculada com a conexão na rede (grid), ambas com
conversores MMC. A conexão entre as estações conversoras se dará através de um link
HVDC. A metodologia de controle de formação de rede do lado offshore é apresentada.
O controle para sincronização com a rede no lado onshore, bem como controle da tensão
no link HVDC também é abordado no trabalho. Além disso, apresenta-se a metodologia
de controle de energia nos polos dos MMCs presentes em ambas estações conversoras. A
fim de validar os modelos propostos, são apresentados resultados de simulações. Utilizase
um caso base de simulação em que primeiramente irá haver fluxo de potência para
o lado offshore, depois ocorrerá a inversão desse fluxo e por último, o fluxo alcançará o
valor nominal do sistema. Através das simulações apresentadas, verifica-se que o sistema
proposto respondeu de maneira satisfatória. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pinheiro, Humberto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5900576762082210 | por |
dc.contributor.referee1 | Carnielutti, Fernanda de Morais | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3985702535358474 | por |
dc.contributor.referee2 | Silva, Guilherme Sebastião da | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7093757298381173 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0099768484836174 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |