�rea Cient�fica: Electrónica de Potência
Desenvolvimento de TSC e de Cargas para Estudo de Problemas de Qualidade de Energia Eléctrica
Publicada a 2012-01-13
Aluno: Nuno Miguel Ferreira Manuel      N�mero: 48172       Email: a48172@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 13/10/2010      Data Conclus�o: 20/12/2011 

Orientador(es):
Nome: João Luiz Afonso      Email: jla@dei.uminho.pt   

Arguente(s):
Nome: Sérgio Lopes       Email: sergio.lopes@dei.uminho.pt 
Nome: João Carlos Aparício Paulo Fernandes       Email: aparicio@dei.uminho.pt 
Nome: Henrique Nuno Baptista Gonçalves       Email: hgoncalves@dei.uminho.pt 
Data da defesa: 20/12/2011      

Descri��o:

A energia eléctrica é fundamental para o desenvolvimento socioeconómico de um país. Portanto, deve-se manter a qualidade da energia eléctrica em condições que garantam o correcto funcionamento dos equipamentos e dispositivos eléctricos e electrónicos associados ao sistema de produção, distribuição e utilização da energia eléctrica. Nos últimos anos muitos trabalhos têm sido realizados na área da melhoria da Qualidade de Energia Eléctrica, todavia esta ainda carece de investigação e desenvolvimento para que muitos dos problemas actualmente existentes possam ser resolvidos de forma eficaz e economicamente viável.

Este trabalho de Dissertação de Mestrado visa estudar o desempenho de um equipamento para compensação de reactivos do tipo Thyristor Switched Capacitor (TSC) em ambiente com elevado conteúdo harmónico, sendo também testado o mesmo equipamento em conjunto com um UPQC (Unified Power Quality Conditioner), a ser desenvolvido no âmbito de outro projecto. Este trabalho tem também como objectivo o desenvolvimento de uma Bancada de Ensaios que emule alguns os problemas de Qualidade de Energia Eléctrica mais frequentes nas redes eléctricas de baixa tensão.


Objectivos:

Esta Dissertação de Mestrado pretende dar continuidade a uma linha de investigação já iniciada na área da Qualidade de Energia Eléctrica no GEPE-UM (Grupo de Electrónica de Potência e Energia da Universidade do Minho). Neste trabalho será feito o desenvolvimento de um TSC (Thyristor Switched Capacitor) a ser testado numa instalação eléctrica com elevado conteúdo harmónico, sendo também testado em conjunto com um UPQC (Unified Power Quality Conditioner), desenvolvido no âmbito de outro trabalho. Este TSC deverá ser capaz de compensar diferentes valores de potência reactiva para as três fases. Deverá ainda ser dada atenção ao facto de que os bancos de condensadores têm problemas de amplificar harmónicos e provocar ressonâncias com o sistema.

Para realizar investigação e desenvolvimento de dispositivos de compensação de problemas de Qualidade de Energia é necessário efectuar testes aos equipamentos desenvolvidos. Nestes testes é necessário emular diferentes tipos de cargas, bem como os problemas de Qualidade de Energia Eléctrica que devem ser compensados pelos equipamentos desenvolvidos. Por vezes estes testes são complexos de realizar, uma vez que nem sempre é possível emular em laboratório os problemas de Qualidade de Energia que ocorrem na rede eléctrica. Tendo em conta isto, pretende-se também implementar uma bancada de testes que emule diversos problemas de Qualidade de Energia que ocorrem numa instalação eléctrica, e que permita efectuar de uma forma fácil e rápida testes com equipamentos em desenvolvimento para compensação de Problemas de Qualidade de Energia Eléctrica.

Este trabalho envolverá as seguintes tarefas:

  • Realização de pesquisa bibliográfica sobre os diversos problemas de Qualidade de Energia Eléctrica que ocorrem nas instalações eléctricas. Levantamento do \\\\\\\"Estado da Arte\\\\\\\" sobre TSCs. (1 mês)
  • Realização de simulações computacionais, com recurso ao PSIM, com diversas cargas que causam e que são susceptíveis a problemas de Qualidade de Energia Eléctrica. Simulação de cargas de teste e instalações que emulem a maioria dos problemas de Qualidade de Energia existentes. Simulação da operação de um TSC. (2 meses)
  • Implementação da Bancada de Ensaios tendo em conta os estudos e as simulações computacionais efectuadas. (2 meses)
  • Realização de testes com a Bancada de Ensaios implementada e com Filtros Activos do tipo Paralelo, Série, e com UPQCs, desenvolvidos pelo GEPE no Laboratório de Electrónica de Potência no âmbito de outros trabalhos. (1 mês)
  • Desenvolvimento do Sistema de Controlo do TSC. (1 mês)
  • Desenvolvimento do Andar de Potência do TSC. (1 mês)
  • Teste do TSC como único elemento de compensação numa instalação. (1/2 mês)
  • Teste do TSC em conjunto com um UPQC. (1/2 mês)
  • Análise de custos e benefícios do TSC em relação a outras opções de compensação de reactivos. (1 mês)
  • Escrita da Dissertação de Mestrado. (2 meses)
  • Escrita de um Artigo Técnico.

Links importantes:
http://www.gepe.dei.uminho.pt

Palavras chave:
Compensador Estático de Reactivos, Thyristor Switched Capacitor (TSC), Qualidade de Energia Eléctrica

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