Modulações para a redução da tensão de modo comum em conversores de potência trifásicos
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Data
2022-08-05Primeiro membro da banca
Grigoletto, Felipe Bovolini
Segundo membro da banca
Carnielutti, Fernanda de Morais
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Nos últimos anos, tem-se observado um crescimento expressivo da utilização de
fontes de geração de energia alternativas. Questões ambientais e barateamento dessas novas
fontes de geração são fatores que justificam esse crescimento. Entre essas, a geração
fotovoltaica foi a que mais cresceu nos últimos cinco anos. Dentre as suas vantagens está
a possibilidade de geração distribuída, o que reduz a estrutura necessária de distribuição
e transmissão de energia. Além disso, para reduzir a estrutura e aumentar a eficiência,
sistemas sem transformador conectados a rede vem sendo alvo da industria e academia
em diversos estudos. Entretanto, em sistemas fotovoltaicos sem transformador, a tensão
de modo-comum gerada por inversores pode incitar correntes de fuga. Correntes de fuga
aumentam as perdas gerais do sistema, interferem com dispositivos de proteção e reduzem
a vida útil dos painéis fotovoltaicos e demais equipamentos. Devido a isso, normas para a
conexão de sistemas fotovoltaicas estipulando um valor máximo para a corrente de fuga.
Na literatura, existem diversas técnicas para eliminar ou reduzir as correntes de fuga.
Dentre essas, o uso de um filtro LCL modificado (LCLM) é bastante atrativo, visto que
essa pequena modificação no filtro aumenta consideravelmente a atenuação da corrente
de fuga. Adicionalmente, diversas técnicas de modulação, que não requerem modificações
nos filtros ou na topologia do inversor, foram propostas nas últimas décadas para reduzir
a corrente de fuga. Esse trabalho revisa as técnicas de modulação por espaço vetorial com
reduzida tensão de modo-comum para inversores de dois e três níveis trifásicos, e dimensiona
o filtro necessário para cada uma das técnicas considerando uma estrutura LCLM.
Além disso, um indutor de modo-comum é adicionado a estrutura do filtro, garantindo
que a corrente de fuga fique abaixo do que é estipulado por norma. Por fim, é proposto
uma nova técnica de modulação para inversores três níveis trifásicos que reduz a corrente
de fuga, garante o equilíbrio das tensões dos capacitores do divisor capacitivo bem como
apresenta melhor conteúdo harmônico nas tensões de linha quando comparado as demais
técnicas com reduzida tensão de modo-comum.
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