Orientador: Orientador: José Antenor Pomilio

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: Filtros passivos sintonizados são utilizados para melhoria da qualidade da energia elétrica desde o início da década de 40. Robustez e baixo custo inicial são vantagens desses filtros que fazem deles uma atrativa escolha até os dias atuais. No entanto, a presença de distorções nas tensões...

Resumo: Filtros passivos sintonizados são utilizados para melhoria da qualidade da energia elétrica desde o início da década de 40. Robustez e baixo custo inicial são vantagens desses filtros que fazem deles uma atrativa escolha até os dias atuais. No entanto, a presença de distorções nas tensões provoca ressonâncias séries entre a fonte e os filtros passivos sintonizados. Tal fenômeno pode ocasionar deterioração do funcionamento do sistema elétrico, podendo chegar à falha do filtro passivo, principalmente do capacitor. Neste trabalho será apresentado o projeto e realização de uma solução ativa que objetiva impedir esses fenômenos em sistemas com filtros passivos sintonizados. Trata-se da inserção de um filtro ativo junto ao filtro passivo. A combinação de um filtro passivo com um ativo é denominada filtro híbrido. Análises da estrutura de potência da topologia híbrida evidenciarão a menor potência aparente necessária comparada com outras soluções. Uma vez que se parte do princípio da existência do filtro passivo sintonizado, será verificada a possibilidade de execução da solução apresentada, dadas as diferentes conexões elétricas dos mesmos. A metodologia de projeto do filtro ativo é detalhadamente apresentada. O modelo matemático de pequenos sinais do filtro híbrido é obtido para análise do desempenho dinâmico, estabilidade e auxílio no projeto dos controladores. Resultados de simulação e experimentais comprovarão a eficácia da solução apresentada. A implementação digital do controle proposto será realizada através da geração automática de código a partir de softwares dedicados

Abstract: Tuned Passive Filters are used to improve electrical energy quality since the 1940s. Robustness and low initial cost are advantages of passive filters which make them an attractive choice until nowadays. However, the presence of voltage distortions set series resonance between the source...

Abstract: Tuned Passive Filters are used to improve electrical energy quality since the 1940s. Robustness and low initial cost are advantages of passive filters which make them an attractive choice until nowadays. However, the presence of voltage distortions set series resonance between the source and the tuned passive filters. Such phenomena may cause deterioration of the electrical system and may damage the passive filter, specially its capacitor. This research will present the design and the realization of an active solution which has as goal preventing the mentioned phenomena in systems containing tuned passive filter. An active power filter is connected to the tuned passive filter. The combination of a passive filter and an active filter is called hybrid filter. The power structure analysis will demonstrate the low necessary apparent power compared to others solutions. Since the project gets started with the assumption of an existent tuned passive filters, it will be investigated the possibility of the covered solution implementation, given the several different electrical connection of them. The active filter design methodology is explained detailed. The hybrid-filter small-signal model is obtained in order to analyze the dynamic behavior, stability and to support in the controller designs. Simulation and experimental results will prove the effective performance of the presented solution. The proposed digital control will be implemented by automatic code generation from dedicated softwares