Setembro 2017 vol. 4 num. 1 - VIII Encontro Científico de Física Aplicada

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Proposta de Conversor de Potência Parcial e o Efeito de Distorção Harmônica

Galvão, T. M. ; Simonetti, D. S. L. ;

Artigo Completo:

Neste trabalho foram propostas duas situações: i) a principal corresponde em validar através de simulação no software MATLAB/Simulink o uso de um simples conversor cuja potência nominal de ensaio é fracionada se comparada com a elevada potência de ensaio do conversor Back-to-Back (B2B), encontrado na literatura técnica em [1-3]. O conversor é parte fundamental no ensaio de carregamento do transformador sob teste (TUT - Transformer Under Test). Foi medida a potência aparente na saída do conversor, além das potências ativa e reativa provenientes da rede conectada com o sistema. O resultado do valor de potência aparente medido no conversor é reduzido se comparada com a potência do TUT, concluindo ser possível realizar o mesmo ensaio substituindo um conversor de 75 kVA por um de 5 kVA. A outra proposição refere-se em: ii) analisar no aspecto da qualidade da energia o indicador de distorção harmônica de tensão, medida na saída do conversor de potência. Para esta proposta do trabalho, os testes foram realizados em três etapas, com alternância de três semicondutores, IGBT, MOSFET e GTO. Os resultados de distorção harmônica de corrente na saída do conversor mostram um índice adequado para os três cenários, permitindo concluir que a mudança de semicondutores e a característica de carga não linear do conversor não piora o indicador.

Artigo Completo:

In this work two situations were proposed: i) the main one corresponds to validate through simulation in the software MATLAB / Simulink the use of a simple inverter whose nominal power of test is fractionated when compared with the high test power of the Back-to-Back converter (B2B), found in the technical literature in [1-3]. The converter is a key part of the TUT loading (TUT - Transformer Under Test). The apparent power at the output of the inverter was measured, as well as the active and reactive power from the network connected to the system. The result of the apparent power value measured in the converter is reduced compared to the power of the TUT, concluding that it is possible to perform the same test by replacing a 75 kVA to a 5 kVA converter. The other question concerns: ii) analyzing in the aspect of power quality about the harmonic distortion indicator, measured at the output of the power converter. For this work stage, the tests were performed in three moments, with alternation of three semiconductors, IGBT, MOSFET and GTO. The current harmonic distortion results at the output of the converter show an adequate index for the three scenarios, allowing to conclude that the semiconductor change and the nonlinear load characteristic of the converter does not worsen the indicator.

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Palavras-chave: Transformer, Test, Nominal, Inverter, Regenerative, Semiconductor,

Palavras-chave: Transformer, Test, Nominal, Inverter, Regenerative, Semiconductor,

DOI: 10.5151/phypro-viii-efa-20

Referências bibliográficas
  • [1] C. V. Souza, F. F. Matos, G. M. Rezende, S. R. Silva, V. F. Mendes “Regenerative Active Electronic Load for Testing Power Transformers Under Linear and Nonlinear Conditions”, Journal of Control, Automation and Electrical Systems February, Volume 27, Issue 1, pp 105–117, 2015.
  • [2] C. V. Souza, F. F. Matos, V. F. Mendes, I. J. Lopes, S. R. Silva, S. I.Seleme “Regenerative PWM Source for Power Transformer Loading Tests”, Industrial Technology (ICIT), 2010 IEEE International Conference, 2010.
  • [3] G. M. Rezende, C. V. de Sousa, F. F. Matos, V. F. Mendes, P. C.Cortizo, W. C. Boaventura, et al. (2012). “Simulador de Cargas Não-Lineares Regenerativo em Teste de Transformadores de Potência”.Anais do XIX Congresso Brasileiro de Automática (pp. 1583–1589).
  • [4] T. M. Galvão, D. S. L. Simonetti “Proposta de Conversor de Potência Parcial para Ensaios Regenerativos de Transformadores em Carga: Análise e Simulação”, Conferência Brasileira de Qualidade da Energia Elétrica, CBQEE, 2017.
  • [5] K. A. G. Santos, P. M. Duarte, P. F. Ribeiro, P. M. Silveira “The Impact of Non-Sinusoidal Voltages on the Harmonic Generation of Power Electronics Converters.”, Harmonics and Quality of Power (ICHQP), 2016 17th International Conference on 16-19 Oct. 2016.
  • [6] B. Han, B. Bae, N. Kwak “Load Simulator with Power RecoveryCapability Based on Voltage Source Converter-Inverter Set”, PowerEngineering Society General Meeting, 2007. IEEE, 2007.
  • [7] M. H. Bierhoff, F. W. Fuchs “Semiconductor losses in voltage sourceand current source IGBT converters based on analytical derivation”,Power Electronics Specialists Conference, PESC, 04(4), 2836–2842,2004.
  • [8] F. Blaabjerg, E. Chiarantoni, A. Dell’Aquila, M. Liserre, S. Vegura,“Analysis of the grid side behavior of a LCL-filter based three-phaseactive rectifier”. In 2003 IEEE international symposium on industrial electronics. ISIE 03 (Vol. 2, pp. 775–780), 2003.
  • [9] J. A. Heerdt, D. F. Coutinho, S. A. Mussa, M. L. Heldwein .(2014). Control strategy for current harmonic programmed AC active electronic power loads. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(8), 3810 3822.
  • [10] J. Alcalá, V. Cárdenas, H. Miranda, J. Pérez-Ramírez and S. Charre, "Athree-phase back-to-back converter for reactive power compensation,current harmonic filtering and active power compensation," 2013 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Denver, CO, 2013, pp.2371-2377.
  • [11] R. L. Klein, A. F. Paiva, M. Mezaroba, “Regenerative AC electronic load with LCL filter”, 2012 10th IEEE/IAS international conference on industry applications (INDUSCON), (pp. 1–7), 2012.
  • [12] L. F. Guimarães, L. G. Kawahara, R. C. Annunziato, R. Gules. (2013). “Design and implementation of an electronic load”. In Power Electronics Conference (COBEP), 2013 Brazilian (pp. 1075–1081).
  • [13] C. Roncero-Clemente, M. I. Milanes-Montero, V. M. Minambres-Marcos, E. Romero-Cadaval. (2011). “Three-phase regenerative electronic load to test shunt power conditioners”. 2011 7th internationalconferenceworkshop compatibility and power electronics (CPE) (pp.178–183).
  • [14] D. J. Hogan, F. Gonzalez-Espin, J. G. Hayes, R. Foley, G. Lightbody,M. G. Egan, “Load and source electronic emulation using resonant current control for testing in a microgrid laboratory”. In 2014 IEEE 5th international symposium on power electronics for distributed generation systems (PEDG), pp. 1–7, 20
  • [15] F. P. Marafão, D. I. Brandão, F. A. S. Gonçalves, H. K. M. Paredes. (2013). “Decoupled reference generator for shunt active filters using the conservative power theory”. Journal of Control, Automation and Electrical Systems, 24(4), 522–534.
  • [16] Rodriguez, P., Teodorescu, R., Candela, I., Timbus, A. V., & Blaabjerg,F. (2006). “New positive sequence voltage detector for gridsynchronization of power converters under faulty grid conditions”. In 37th IEEE power electronics specialists conference (pp. 1–7).
  • [17] Teodorescu, R., Blaabjerg, F., Liserre, M., & Loh, P. C. (2006).“Proportional-resonant controllers and filters for grid-connected voltagesource converters”. IEE Proceedings-Electric Power Applications,153(5), 750–62.
  • [18] Twining, E., & Holmes, D. G. (2003). “Grid current regulation of a three-phase voltage source inverter with an LCL input filter”. IEEE Transactions on Power Electronics, 18(3), 888–895.
  • [19] UNICAMP – Junções em Semicondutores – Cap. 4 – 2017. Disponível em . Acesso em: 09/08/2017.
  • [20] UNICAMP – Introdução aos semicondutores. Disponível em . Acesso em 09/98/2017.
  • [21] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica - PRODIST – Módulo 8 – “Qualidade de Energia Elétrica”, 4ª Revisão, 2012. Disponível em .Acesso em: 09/08/2017.
Como citar:

Galvão, T. M.; Simonetti, D. S. L.; "Proposta de Conversor de Potência Parcial e o Efeito de Distorção Harmônica", p. 79-84 . In: . São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 2358-2359, DOI 10.5151/phypro-viii-efa-20

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