Atenuação da ressonância de filtros LCL aplicados à inversores conectados à rede com a utilização de derivadores digitais

Abstract

Inversores conectados à rede de distribuição de energia elétrica (on-grid) tem ganhado um amplo destaque por conta do aumento de geradores distribuídos. Estes que vem sendo impulsionados pelo aumento nas instalações de fontes renováveis de geração de energia elétrica. De modo à garantir o correto funcionamento destes inversores, o pico de ressonância do filtro LCL na saída do inversor deve ser adequadamente amortecido para garantir além da estabilidade do sistema, um baixo conteúdo harmônico na corrente inserida na rede de distribuição. Este trabalho aborda a utilização de derivadores digitais de simples implementação como os derivadores de primeira diferença e diferença central, e também o projeto e utilização de derivadores otimizados de banda larga projetados via algoritmo de ParksMcClellan aplicados na tensão do capacitor do filtro LCL para realizar o amortecimento ativo do pico de ressonância.

Inverters connected to the electricity distribution grid (on-grid) have gained wide prominence due to the increase in distributed generators. These generators have been driven by the increase in the installation of renewable sources of electricity generation. In order to guarantee the correct functioning of these inverters, the resonance peak of the LCL filter at the inverter output must be adequately damped to guarantee the stability of the system and a low harmonic contect in the current injected in the electricity distribution grid. This work addresses the use of digital differentiators with simple implementation as the first difference and central difference differentiators, as well as the design and use of optimized wideband differentiators designed via the Parks-McClellan algorithm applied to the LCL filter capacitor voltage to perform the resonance peak damping.