
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Tese
Título: CONVERSOR CC-CC HÍBRIDO ISOLADO PARA UTILIZAÇÃO EM SISTEMAS MVDC
Orientador
- MARCELO LOBO HELDWEIN
Aluno
- JEFERSON FRAYTAG
Conteúdo
Os processos de transmissão e distribuição de energia elétrica são baseados, na grande maioria dos casos, em sistema de corrente alternada, os quais possuem uma operação considerada robusta e eficiente. entretanto, como resultado do crescente desenvolvimento científico e tecnológico, a transmissão por longas distâncias de grandes blocos de energia em hvdc (high-voltage-direct-current) vem sendo foco de uma série de pesquisas na área. além disso, em níveis mais baixos de tensão e potência, a distribuição em mvdc (medium-voltage-direct-current) apresenta uma ampla gama de aplicações, tanto industriais quanto nas conexão entre microredes elétricas. neste contexto, o presente trabalho propõem a análise e o desenvolvimento de uma topologia híbrida para aplicações de interface cc-cc de média tensão, sendo esta composta pela integração entre o conversor dab (dual-active-bridge) e a estrutura modular mmc (modular-multilevel-converter), de tal forma que as principais características de operação das mesmas sejam mantidas. a topologia híbrida é analisada a partir do processo de modulação por múltiplas variáveis no qual, além da defasagem angular, modificam-se também as razões-cíclicas das tensões do primário e do secundário do transformador. desta forma, pode-se avaliar o comportamento global do conversor híbrido para toda faixa de operação, definindo assim os pontos associados à menor potência aparente total e ao menor volume dos elementos magnéticos. a estrutura modular mmc, presente na topologia híbrida, tem seu funcionamento limitado às transições das tensões do primário e do secundário do conversor principal, sendo assim responsável pelo processamento de energia durante pequenos intervalos de tempo. visando manter o balanceamento das tensões dos capacitores dos submódulos, propõem-se um mecanismo ativo de regulagem composto por elementos de comparação e estratégias de carga e descarga. com isso, tem-se uma distribuição mais homogênea e controlada da tensão nas espiras do transformador, reduzindo as perdas dielétricas e evitando eventuais problemas de isolação. considerando as características da modulação por múltiplas variáveis, metodologias de análise dos capacitores dos submódulos e dos indutores de braço são desenvolvidas, obtendo ferramentas adequadas de projeto para diferentes pontos de operação. fundamentado nestas metodologias, desenvolveu-se um protótipo experimental de laboratório, sendo este concebido para uma potência nominal de 2 kw e uma frequência de operação na ordem de 100 khz. o protótipo é composto por um conversor dab convencional e 3 submódulos associados a cada interruptor principal, totalizando assim 24 submódulos entre os lados primário e secundário. de acordo com os resultados experimentais obtidos, observou-se que a operação do conversor híbrido atende as metodologias de projeto desenvolvidas, validando assim as análises teóricas apresentadas.
Índice de Shannon: 3.62518
Índice de Gini: 0.881933
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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3,74% | 4,01% | 5,16% | 4,69% | 4,21% | 3,77% | 28,69% | 4,88% | 8,08% | 5,22% | 5,68% | 3,81% | 4,10% | 4,97% | 3,58% | 5,41% |
ODS Predominates


3,74%

4,01%

5,16%

4,69%

4,21%

3,77%

28,69%

4,88%

8,08%

5,22%

5,68%

3,81%

4,10%

4,97%

3,58%

5,41%