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Orientador(es)
Resumo(s)
Esta tese incide sobre o tema de modelos dinâmicos de sistemas de conversão de
energia eólica ligados à rede eléctrica, integrando tanto quanto possível a
dinâmica relevante presente na realidade do sistema. O sistema de conversão de
energia eólica é constituído por: uma turbina eólica de velocidade variável; um
sistema de transmissão descrito respectivamente por um veio de uma, duas ou
três massas; um gerador síncrono com excitação assegurada por meio de ímanes
permanentes; um conversor electrónico de potência descrito respectivamente por
um conversor de dois níveis, um conversor multinível, ou um conversor
matricial. A rede eléctrica é descrita respectivamente por uma fonte de tensão
sem distorção harmónica ou com distorção originada pela terceira harmónica.
Os comportamentos que advêm do facto da energia eólica não ser uma fonte
controlável de energia, mas também de eventuais falhas no funcionamento dos
dispositivos que conduzem os sistemas de conversão de energia eólica, são
estudados nesta tese recorrendo à simulação computacional. Assim, no contexto
dos impactes sobre a rede eléctrica, é estudado o conteúdo harmónico injectado
na rede assumindo respectivamente que a velocidade do vento não apresenta
perturbações ou apresenta perturbações que originam a assimetria no
alinhamento do sistema de conversão de energia eólica em relação ao vento, o
efeito de sombra da torre e as oscilações mecânicas nas pás. São apresentadas
novas contribuições no contexto de eventuais falhas de controlo, quer das pás da
turbina, quer dos conversores de potência, sendo estudada a operação impondo
transitoriamente que o ângulo de passo das pás da turbina transite para a
posição de rajada de vento ou um erro nas combinações de comutação dos
conversores. Em ambos os contextos, são realizados estudos envolvendo uma
nova estratégia de controlo mediante o uso de controladores de ordem
fraccionária, comparando com o comportamento do controlo clássico.
Descrição
Palavras-chave
Modelação e Simulação Energia Eólica Conversores de Potência Controlador Fraccionário Falha no Controlo Distorção Harmónica
Contexto Educativo
Citação
Editora
Universidade da Beira Interior