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Título: Otimização dos parâmetros dos controladores de um filtro ativo de potência paralelo utilizando algoritmos multi-objetivo
Autor(es): Santana, Nelson Henrique Bertollo
Orientador: Celeste, Wanderley Cardoso
Coorientador: Oliveira, Flávio Duarte Couto
Data do documento: 5-Jul-2018
Citação: SANTANA, Nelson Henrique Bertollo. Otimização dos parâmetros dos controladores de um filtro ativo de potência paralelo utilizando algoritmos multi-objetivo. 2018. 87 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo, São Mateus, 2018.
Resumo: O aumento na utilização de cargas não-lineares na rede elétrica é um fenômeno que se iniciou em meados do século XX e tem aumentado a cada ano. Esse tipo de carga tem como principal característica a emissão de componentes harmônicos em decorrência de seu processo de conversão de energia, o que provoca diversos efeitos nocivos na rede elétrica, tais como aquecimento de condutores e transformadores, mal-funcionamento de equipamentos, inclusive de proteção, entre outros. Dentre as alternativas disponíveis para superar o problema dos harmônicos destacam-se os ltros ativos de potência devido ao seu bom desempenho operacional, principalmente para compensação de harmônicos de baixa ordem. Nesse contexto, diversas técnicas de controle foram desenvolvidas para a operação desses ltros, tais como o controle por histerese, controle Deadbeat e as técnicas de controle de corrente lineares, tais como o controle PI-SRF, controle P-MRI e o controle P-SSI. Essas possuem a vantagem de operar com frequência de chaveamento bem denida e não depender do conhecimento dos parâmetros do sistema para seu bom desempenho. Entretanto, a diculdade de sintonia dos controladores dessas técnicas é um problema relevante para sua aplicação. Dessa forma, este trabalho propõe a utilização de algoritmos de otimização para a sintonia dos controladores de duas técnicas de controle: PI-SRF e P-SSI. São utilizadas para isso, duas meta-heurísticas distintas, MOPSO e MOABC, para que seja possível comparar o desempenho de cada uma delas para a sintonia de cada um dos métodos utilizados. Os resultados mostram uma superioridade relevante do MOPSO, obtendo resultados até 17% melhores e com um tempo computacional 50% menor em relação ao MOABC. A técnica de controle P-SSI apresentou resultados ligeiramente melhores que a técnica PI-SRF, não convertendo sua maior complexidade em melhoria de desempenho. Os melhores parâmetros são utilizados em uma simulação de gain scheduling, permitindo reduzir o THD da fonte para 1,00% quando conectada a uma carga com THD igual a 20,19%.
The increment in utilization of non-linear loads by the grid users is a phenomenon that has begun in the middle of 20th century and has increased year after year. That kind of load has as main feature the harmonic current emissions due to its energy conversion process, which causes many nocive e ects in the grid, like conductors and transformers heating, equipment malfunctioning, including the protection ones, among others. In the range of available alternatives to overcome the harmonics problem, the active power lters are a good choice, due to its good operational performance, specially for low order harmonics. In this context, many control techniques have been developed for these kind of lters operation, as hysteresis control, deadbeat control and the linear current control techniques, like PI-SRF, P-MRI and P-SSI. The last ones have the advantage of operating with well de ned switching frequency and independence of the correct system parameters information to its good performance. However, the tunning of the controllers is a relevant problem to its utilization. Thus, this work proposes the utilization of otimization algorithms for the controllers tunning of two di erent control techniques: PI-SRF and P-SSI. To this end, two di erents metaheuristics, MOPSO and MOABC, were used so it may be possible to compare the performance of each one for tunning each technique. The results shown the superiority of MOPSO, achieving 17% better results and spending 50% less computacional time when compared to MOABC. The best parameters were used in a gain scheduling simulation, wich reduced the source THD to 1.00% with a 20.19% THD connected load.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10603
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