Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33008| Título: | Estudo e implementação de controle secundário em microrredes CC |
| Título(s) alternativo(s): | Study and implementation of secondary control in DC microgrids |
| Autor(es): | Neves, Juliana Cunha |
| Orientador(es): | Silva, Sergio Augusto Oliveira da |
| Palavras-chave: | Engenharia elétrica Compartilhamento Sistemas de energia elétrica Electric engineering Sharing Electric power systems |
| Data do documento: | 20-Out-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | NEVES, Juliana Cunha. Estudo e implementação de controle secundário em microrredes cc. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2023. |
| Resumo: | A ampliação da geração distribuída (GD) e a integração de tecnologias de informação ao sistema elétrico têm transformado a dinâmica de geração e consumo de energia. Nesse cenário, as microrredes emergem como soluções promissoras para uma integração mais eficiente da GD à rede elétrica. Embora os sistemas de distribuição predominantes sejam baseados em corrente alternada, a crescente demanda por cargas em corrente contínua (CC) e a existência de fontes de energia renováveis em CC motivam a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas de distribuição em CC. Desta forma este trabalho aborda o uso de microrredes CC com principal abordagem no controle secundário. Uma microrrede avançada é capaz de integrar GDs, sistemas de armazenamento de energia e cargas de maneira eficiente. No entanto, para que isso seja viável é necessário o desenvolvimento de estratégias de gerenciamento e controle. As microrredes CC são entidades gerenciadas por meio de uma estrutura hierárquica de controle composta por três níveis de controle, sendo eles, o controle primário, o secundário e o terciário. O controle secundário, foco deste trabalho, desempenha basicamente duas funções: 1) compartilhamento de potência/corrente; e 2) regulação da tensão CC. Uma das principais questões relacionadas ao controle secundário em microrredes CC é a implementação de uma rede de comunicação eficiente para trocar informações entre as unidades conversoras que constituem a topologia da microrrede CC. Sendo assim, este trabalho visa estudar, implementar e validar, por meios de experimentações práticas, uma proposta de comunicação baseada em uma abordagem distribuída para o uma técnica inovadora de compartilhamento de potência/corrente baseada em alocação de potência com base em fatores de proporção previamente definidos entre os conversores formadores de uma microrrede CC. Isso possibilita um melhor compartilhamento de energia entre os conversores, promovendo uma operação mais estável e eficiente da microrrede. A avaliação dos resultados de simulação é conduzida por meio do software Matlab®, utilizando o toolbox TrueTime no ambiente do Simulink, permitindo a simulação de atrasos e falhas de comunicação, além de resultados experimentais, utilizando um protótipo. Ao analisar duas topologias de comunicação, o estudo desvenda como a microrrede responde a variações de carga, perturbações e falhas de comunicação. As análises enfatizam a eficácia do controle secundário em assegurar a estabilidade do barramento CC ao corrigir desvios e de distribuição eficiente de potência através da abordagem proposta. |
| Abstract: | The growing increase of distributed generation (DG) coupled with the integration of information technologies into the electrical grid has revolutionized energy production and consumption dynamics. With in this context, microgrids are emerging as promising solutions for efficiently incorporating DG into the power grid. Despite the prevalence of alternating current in distribution systems, the growing demand for direct current (DC) loads and the presence of DC-based renewable energy sources are driving research and development in DC distribution systems. This study focuses on the utilization of DC microgrids with a primary emphasis on secondary control. An advanced microgrid seamlessly integrates DG, energy storage systems, and loads. However, this integration hinges on the formulation of effective control management strategies. DC microgrids are managed through a hierarchical control structure consisting of three levels: primary, secondary, and tertiary control. This work zeroes in on secondary control, which primarily serves two functions: 1) distribution of power/current, and 2) adjustment of DC voltage. A key challenge in implementing secondary control within DC microgrids is establishing an efficient communication network for information exchange among the converter units that compose the microgrid's topology. Hence, the objective of this research is to study, implement, and validate a communication methodology based on a distributed approach for an innovative power/current sharing technique among the converters within a DC microgrid. This communication framework enhances energy distribution between converters, consequently fostering stability and efficiency in microgrid operations. The evaluation of simulation results is performed using Matlab® software, employing the TrueTime toolbox within the Simulink environment. This approach facilitates the simulation of communication delays and failures, complemented by experimental outcomes using a prototype. When analyzing two communication topologies, the study unveils how the microgrid responds to load variations, disturbances, and communication failures. The analyses highlight the effectiveness of the secondary control in ensuring the stability of the DC bus by correcting deviations and in achieving efficient power distribution through the proposed approach. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33008 |
| Aparece nas coleções: | CP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| controlesecundariomicrorredecc.pdf | 3,85 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.