Uma contribuição ao estudo dos PLLS aplicados em sistemas de energia elétrica sob condições não ideiais de operação

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dc.contributor.advisorSguarezi Filho, Alfeu Joãozinho
dc.contributor.authorLino, Fernando
dc.contributor.refereePelizari, Ademir
dc.contributor.refereeNascimento, Claudionor Francisco do
dc.contributor.refereeFernandes, Darlan Alexandria
dc.contributor.refereeBelati, Edmarcio Antonio
dc.contributor.refereeLunardi, Angelo dos Santos
dc.contributor.refereeCapovilla, Carlos Eduardo
dc.contributor.refereeCasella, Ivan Roberto Santana
dc.date.accessioned2024-11-25T17:57:37Z
dc.date.available2024-11-25T17:57:37Z
dc.date.issued2022-07-26
dc.description.abstractAplicações em sistemas de energia que envolvem implementações de Phase-Locked Loop (PLL), necessitam da detecção do ângulo de fase da componente de sequência positiva da tensão de forma precisa e rápida para a sincronização dinâmica da tensão da rede desses sistemas, especialmente em casos de condições de distúrbios na rede, como: tensões desequilibradas, com harmônicas e afundamento de tensão. Portanto, apenas o uso do PLL não é suficiente. Nesta tese são apresentadas duas propostas para implementações de PLLs para sincronização de redes monofásicas e trifásicas, na condição de distúrbios na rede de sistemas de distribuição. A primeira proposta apresenta um novo método para calcular a posição angular da tensão da rede, de forma rápida e precisa, baseado em um conjunto finito discreto de ângulos (FPS - Finite Position Set). A segunda, é proposta a implementação da técnica de filtragem usando o filtro de Fourier de um ciclo (OCF - One-cycle Fourier Filter), como mais uma alternativa, para estimar a componente da sequência positiva do vetor de tensão no referencial estacionário αβ. Assim, a composição da técnica de posições finitas, para calcular a posição angular da tensão da rede de forma rápida e precisa, em conjunto com o filtro de Fourier de um ciclo, para extrair as tensões de sequência positiva, é chamada de PLL com Filtro de Fourier de Um Ciclo com Controle de Estados Finitos (OCF-FPS-PLL). Além disso, faz-se uma comparação entre a estrutura Integrador generalizado de segunda ordem (SOGI - Second-Order Generalized Integrator) utilizando o PLL no sistema de referência síncrono (SRF- Synchronous Reference Frame), a estrutura SOGI utilizando o filtro de média móvel (MAF - Moving Average Filter) e a estrutura SOGI usando o filtro de Fourier de um ciclo, ambos também utilizando o PLL no sistema de referência síncrono. A principal contribuição dessa tese é a não utilização de controladores Proporcional+Integral (PI) por PLLs para estimar o ângulo de fase da rede em condições de tensões desequilibradas, com harmônicas e afundamento de tensão, uma vez que a mesma utiliza o FPS para estimar o ângulo e OCF para a filtragem da sequência positiva da tensão. Resultados obtidos em bancada experimental com emprego de formas de onda afetados por diferentes distorções harmônicas e com tensões de afundamento semelhantes às obtidas em redes de energia sob condições de falhas validam as contribuições.
dc.description.abstract2Applications in power systems that involve Phase-Locked Loop (PLL) implementations, require detection of the phase angle of the positive sequence component accurately and quickly for dynamic grid voltage synchronization of these systems, especially in cases of disturbance conditions in the network, such as: unbalanced voltages, with harmonics and voltage sag. Therefore, only the use of the PLL is not enough. In this thesis, two proposals are presented for implementations of PLLs for synchronization of single-phase and three-phase networks, in the condition of disturbances in the network distribution systems. The frst proposal presents a new method to calculate the angular position of the mains voltage, quickly and accurately, based on a Finite Position Set angles(FPS). The second is proposed the implementation of the fltering technique using the One-cycle Fourier flter (OCF), as another alternative, to estimate the component of the positive sequence of the voltage vector in the stationary frame αβ. So, the composition of the fnite position technique, to calculate the angular position of the grid voltage in a way quickly and accurately, in conjunction with the One-cycle Fourier flter, to extract the positive voltage sequence is called One-Cycle Fourier Filter with Finite Position Set PLL (OCF-FPS-PLL). In addition, a comparison is made between the Second-Order Generalized Integrator (SOGI) structure using the PLL in the synchronous reference frame (SRFSynchronous Reference Frame), the SOGI structure using the Moving Average Filter (MAF) and the SOGI structure using the One-cycle Fourier flter, both also using the PLL in the synchronous reference system. The main contribution of this thesis is that it is not necessary the use of Proportional+Integral (PI) controllers by PLLs to estimate the network phase angle under unbalanced voltage conditions, with harmonics and voltage sag, since it uses the FPS to estimate the angle and OCF for the positive voltage sequence fltering. Results obtained on an experimental bench using waveforms affected by different harmonic distortions and with voltage sags similar to those obtained in power networks under failures validate the contributions.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationLino, Fernando. Uma contribuição ao estudo dos PLLs aplicados em sistemas de energia elétrica sob condições não ideais de operação. 2022. 112 f. Tese (Doutorado em Energia). Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do ABC, Santo André, SP, 2022.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ifsp.edu.br/handle/123456789/1785
dc.identifier2.lattes8632692267448887
dc.publisherUniversidade Federal do ABC (UFABC)
dc.publisher.campiHORTOLÂNDIA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Energia
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.source.urihttp://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124221
dc.subject.keywordsPhase-Locked Loop
dc.subject.keywordsFiltro de média móvel
dc.subject.keywordsPLL integrador generalizado de segunda ordem
dc.subject.keywordsReferencial-dq
dc.subject.keywordsReferencial-αβ
dc.subject.keywordsModelo de controle preditivo
dc.subject.keywordsFiltro de fourier de um ciclo
dc.subject.keywordsFinite position set
dc.subject.keywordsComponentes harmônicas
dc.titleUma contribuição ao estudo dos PLLS aplicados em sistemas de energia elétrica sob condições não ideiais de operação
dc.typeTeses e Dissertações
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