Scientific area: Electrónica de Potência
Desenvolvimento de um Micro-Inversor Multinível Operando como Filtro Ativo em Contexto de Smart Grids
Submited 2019-01-29
Student: João Mário Fonseca Machado       Number: a76497       Email: a76497@alunos.uminho.pt
Start date: 01/10/2018   

Supervisor:
Name: Vitor Duarte Fernandes Monteiro
Email: vmonteiro@dei.uminho.pt   

Description:

Atualmente, é muito importante a qualidade de energia elétrica(QEE) que é fornecida ao setor industrial e residencial, devido aos prejuízos económicos causados pela falta de QEE, pois a eficiência e o tempo de vida útil das cargas são afetados  . Por tal motivo, este tema tornou-se um objeto de estudo e de grande preocupação a nível mundial.

A melhoria na qualidade das formas de onda geradas pelos inversores prendia-se maioritariamente com o aumento da frequência de comutação dos semicondutores. Isto leva ao aumento das perdas de comutação, maior stress aplicado ao semicondutor e o aumento das interferências eletromagnéticas. Para contornar essa situação, começa-se a usar inversores com mais níveis na forma de onda gerada na sua saída. O avanço tecnológico permite então conjugar estes dois métodos, utilizando semicondutores de última geração da eletrónica de potência. Estes semicondutores são capazes de comutar a elevadas frequências, com perdas de comutação reduzidas, e diminuir o tamanho do inversor.

Assim, esta dissertação consiste no desenvolvimento de um micro-inversor com tecnologia multinível operando como filtro ativo de potência(FAP), contribuindo então para mitigar os problemas de QEE. Tratar-se-á de uma versão monofásica, onde serão compensados os problemas de QEE relacionados com harmónicos de corrente e com o fator de potência. Sendo assim, os principais objetivos é a sintetização das correntes de correntes com elevada qualidade e com baixo ripple, bem como o seu reduzido tamanho face aos inversores atuais.

Para o cumprimento da dissertação, será realizada uma análise comparativa de conversores bidirecionais multinível, limitados a cinco níveis, tendo como objetivo aplicações de filtros ativos de potência diretamente ligados à rede elétrica. Com base neste estudo, será selecionada a topologia mais adequada. Para o estudo da topologia escolhida, será utilizada a ferramenta de simulação PSIM, de modo a testar numa fase inicial, o comportamento do micro-inversor, passando depois pelo desenvolvimento de um protótipo.


Links:
https://www.gepe.dei.uminho.pt/

Keywords:
Qualidade de energia elétrica, micro-inversor multinível, filtro ativo de potência, eletrónica de potência

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