PPGEE Sesión de Defensa de Tesis Doctoral N° 50 - Análisis de estabilidad para inversores LCL conectados a la red eléctrica a partir de expresiones analíticas y estimaciones de impedancia en el dominio síncrono DQ

ESTUDIANTE: DIEGO OLIVEIRA CARDOSO

FECHA: 16/08/2024

HORA: 14:00

UBICACIÓN: Universidad Federal de Bahía - Escuela Politécnica

 

TÍTULO: Análisis de estabilidad para inversores LCL conectados a la red basado en expresiones analíticas y estimaciones de impedancia en el dominio síncrono DQ

 

PALABRAS CLAVE: Inversor LCL conectado a la red; Criterio de Nyquist generalizado; Sistema de referencia síncrono 𝑑𝑞; Modelos de impedancia; Perturbaciones Binarias Pseudoaleatorias; Mallas de captura de fase.

 

RESUMEN:

La diversificación en la matriz energética ha venido impulsando el surgimiento de nuevas formas de generación de energía eléctrica, muchas veces integradas a la red eléctrica a través de inversores. El control de este dispositivo normalmente se diseña sin considerar el impacto de la conexión de red. Un enfoque para evaluar la estabilidad de sistemas conectados que emplean inversores controlados en el marco síncrono 𝑑𝑞 es aplicar el criterio de Nyquist generalizado (CGN) al producto de la matriz de impedancia de la red y la inversa de la matriz de impedancia del inversor. En este trabajo se propone obtener las matrices de impedancia del inversor LCL y de la red eléctrica. La matriz de impedancia del inversor LCL se establece mediante una expresión analítica. La matriz está acoplada y sus componentes presentan picos de resonancia provocados por los elementos filtrantes. Se estudia el impacto de tres controladores diferentes sobre la impedancia del inversor. Dos de ellos son mejoras con respecto a una técnica de control estándar. Los resultados obtenidos con un sistema hardware-in-the-loop y una configuración experimental validan los modelos desarrollados. Confirman que el componente 𝑍𝑞𝑞 de la matriz se comporta como una resistencia negativa dentro del ancho de banda del bucle de captura de fase de control (PLL) (CPLL), similar a lo reportado para el inversor L. Curiosamente, el componente 𝑍𝑞𝑑 también presenta este comportamiento. lo que puede perjudicar aún más la estabilidad externa del sistema. La matriz de impedancia de la red se estima utilizando señales de perturbación, con niveles de corriente de referencia pseudoaleatorios binarios, impuestos por el inversor. Los análisis en el dominio de la frecuencia revelan la necesidad de un PLL exclusivo (EPLL) para estimar esta matriz, cuya banda de paso debe diseñarse dentro de un rango de frecuencias menores que las de interés en la estimación. La selección de una banda más amplia puede dar lugar a evaluaciones incorrectas de la estabilidad del sistema.

 

 

MIEMBROS DE LA JUNTA:

FABIANO FRAGOSO COSTA (ASESOR)         UFBA (Presidente)

ANDRÉ PIRES NOBREGA TAHIM                  UFBA

DARLAN ALEXANDRIA FERNANDES             UFPB

EDUARDO LENZ CEZAR                             ITA

ROGÉRIO GASPAR DE ALMEIDA                 UFPB

Em 07/08/2024