Com o aparecimento de cargas elétricas com consumo de corrente não sinusoidal (cargas não lineares como por exemplo variadores eletrónicos de velocidade para motores ou lâmpadas de baixo consumo), a qualidade da energia elétrica passou a ter um papel importante na produção, distribuição e consumo da eletricidade. Estes problemas gerados por estas cargas não podem ficar sem solução pois, para além de fazer com que esses equipamentos eletrónicos não funcionem nas condições nominais também afetam cargas vizinhas e a própria linha de distribuição elétrica. Como soluções inicias contra estes problemas apareceram os filtros passivos mas estes padecem pela não adaptação a novas cargas e a novos modos de operação. Na continuação do desenvolvimento de novas opções para o combate dos problemas causados pela degradação da qualidade da energia apareceram, mais recentemente, equipamentos eletrónicos para monitorização e compensação dos problemas da energia elétrica entre estes, os filtros ativos de potência. Este tipo de equipamento permite resolver inúmeros problemas de qualidade de energia entre eles a correção do fator de potencia, redução de harmónicos e desequilíbrios de tensão e/ou corrente, entre outros dependendo da sua configuração. Algumas das configurações possíveis são os filtros ativos serie que corrige problemas referentes a tensão, filtros ativos paralelos que corrigem problemas de corrente, filtros híbridos que são filtros ativos paralelos com filtros passivos para corrigir harmónicos de tensão e condicionador unificado de qualidade de energia (UPQC - Unified Power Quality Conditioner ) que consiste na união de um filtro ativo série com um filtro ativo paralelo.

O Departamento de Eletrónica da Universidade do Minho e o Grupo de Eletrónica de Potência e Energia (GEPE), tem apostado muito no desenvolvimento de equipamentos de monitorização e supressão de problemas de qualidade de energia elétrica entre os mais importantes os filtros ativos. Filtros Ativos Serie e Paralelo já foram estudados e implementados com sucesso. Para alargar o leque de conhecimento neste tipo de equipamentos foi proposto o estudo e a implementação de técnicas de comutação do inversor eletrónico de potência pois, este equipamento é responsável pela inserção da corrente ou tensão de compensação, fazendo com que, a rede de distribuição não tenha que fornecer correntes ou tensões distorcidas.

Entre as técnicas de comutação propostas para estudo encontram-se i) a modulação por largura de impulso (PWM - Pulse-width Modulation ) em que, para ser implementada, um sinal de referência é comparado com um sinal triangular, ii) a técnica de comutação designada por amostragem periódica (Periodic Sampling ) que é conhecida por tem uma frequência fixa máxima de comutação em que a saída é comutada consoante a entrada é comutada, iii) a técnica de comutação Space Vector onde, o sinal de entrada é convertido num vetor que é implementado utilizando uma soma de vetores adjacentes, sendo estes, correspondentes a cada uma das combinações possíveis de comutação, iv) a técnica de comutação conhecida por Histerese de Frequência Fixa (Hysteresis Fixed Frequency ) onde a banda de histerese é ajustada para manter a frequência de comutação fixa resultando assim numa fácil filtragem.

Este projeto será dividido em várias tarefas começando pelo "Estudo da Arte" onde serão abordadas as várias técnicas de comutação existentes bem como os filtros ativos existentes. A tarefa seguinte é a realização de simulações realizadas no software PSIM, seguido pela implementação da parte de controlo e da parte de potência do filtro ativo. Realização de testes de bancada e comparação das quatro técnicas de comutação é a tarefa seguinte. Para terminar será feita uma análise comparativa das técnicas de comutação com o custo da solução proposta.