Modelagem e controle de geradores de indução duplamente alimentados com aplicação em sistemas eólicos

Abstract

Esta tese apresenta a análise, modelagem e o controle vetorial dos geradores de indução duplamente alimentados com escovas (DFIG) e sem escovas (BDFIG) com aplicação em sistemas eólicos em velocidade variável. Inicialmente é realizada uma análise da modelagem dos geradores nos eixos de referência ortogonais dq. Os respectivos modelos e controles são implementados em ambiente de programação do MatlabSimulink/SimPowerSystems. A estratégia de controle do DFIG foi implementada no microcontrolador SH 7047 da Hitachi. São apresentados resultados de simulação e experimentais para um sistema eólico baseado no DFIG 3 kW, 380 V, 60 Hz. Uma metodologia de sincronização do DFIG com a rede elétrica na partida do sistema foi desenvolvida e implementada experimentalmente. Através de resultados obtidos com a simulação, foi realizada uma análise comparativa entre o DFIG e BDFIG com potência de 75 kW. Demonstrou-se que o BDFIG pode substituir o DFIG em sistemas eólicos, associando a robustez das máquinas sem escovas com baixo custo dos conversores de potência utilizados nos geradores duplamente alimentados. São propostas diferentes estratégias de compensação de potência reativa para o BDFIG visando a redução do tamanho dos conversores de potência e o aumento do rendimento do sistema.