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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30998| Título: | Uma estratégia de compensação de afundamentos de tensão usando armazenamento de energia em volantes inerciais com motor dahlander em frenagem regenerativa conectado à rede |
| Título(s) alternativo(s): | A voltage sag compensation strategy using energy storage in inertial flywheels with dahlander motor in regenerative braking connected to the grid |
| Autor(es): | Miyamoto, Renato Kazuo |
| Orientador(es): | Goedtel, Alessandro |
| Palavras-chave: | Energia - Armazenamento Redes elétricas Máquinas elétricas Energy storage Electric networks Electric machines |
| Data do documento: | 19-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | MIYAMOTO, Renato Kazuo. Uma estratégia de compensação de afundamentos de tensão usando armazenamento de energia em volantes inerciais com motor dahlander em frenagem regenerativa conectado à rede. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica - Uel/Utpfr) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2022. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta uma estratégia de conexão à rede elétrica de uma máquina de indução Dahlander acoplado a um volante inercial. A máquina Dahlander opera em frenagem regenerativa como proposta para a compensação de afundamentos de tensão que podem ocorrer na rede. A referida máquina possui um enrolamento do estator projetado para que através de alterações nas ligações das bobinas, seja possivel modi car sua velocidade em uma razão 2:1. O modelo matemático do volante inercial é apresentado, como técnica de armazenamento de energia cinética, a qual é convertida em energia elétrica. Adicionalmente, o modelo da máquina Dahlander é descrito, baseado no modelo dinâmico da máquina de indução. Mais especi camente, o modelo proposto é capaz de simular uma máquina de duas velocidades em um único modelo computacional. Ensaios computacionais são realizados para validar as alterações das velocidades e estimar a potência ativa injetada à rede durante a frenagem regenerativa. Uma bancada de ensaios experimentais foi construída para a validação do modelo computacional, e os resultados mostraram que o sistema pode suprir afundamentos momentâneos de até 0,4 pu trifásicos. Assim, busca-se apresentar contribuições nas áreas de máquinas elétricas, modelagem de sistemas dinâmicos, sistemas de distribuição de energia elétrica e de qualidade da energia utilizando o motor Dahlander em operação temporária como gerador em regime transitório de frenagem regenerativa, e permitindo amenizar perturbações e transitórios na rede, bem como a regeneração da energia armazenada em cargas inerciais. |
| Abstract: | This work presents a strategy to connect to the electrical grid a Dahlander induction machine coupled to an inertial ywheel. The Dahlander machine operates in regenerative braking as a proposal to compensate for voltage sags that may occur in the grid. The machine has a stator winding designed so that through changes in the coil connections, it is possible to change its speed in a 2:1 ratio. The mathematical model of the inertial ywheel is presented as a technique for storing kinetic energy, which is converted into electrical energy. Additionally, the Dahlander machine model is described based on the dynamic model of the induction machine. More speci cally, the proposed model is capable of simulating a two-speed machine in a single computational model. Computational tests are performed to validate the changes in speeds and estimate the active power injected into the grid during the regenerative braking. An experimental structure of test was built for the validation of the computational model, and the results showed that the system can supply momentary voltage sags of up to 0.4 three-phase pu. Thus, it seeks to present contributions in the areas of electric machines, modeling of dynamic systems, electrical power distribution systems and in power quality using the Dahlander motor in transient operation as generator during a regenerative braking, and allowing to mitigate disturbances and transients in the electrical power system and the regeneration of energy stored in inertial loads. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30998 |
| Aparece nas coleções: | CP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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