Esta dissertação terá por objectivo o desenvolvimento de um Filtro Activo de Potência do tipo Paralelo em meia ponte, com dois IGBTs e dois condensadores do lado CC, e será orientada pelo Doutor João Luiz Afonso.

Devido à proliferação de cargas não-lineares, tais como variadores de velocidade para motores eléctricos, rectificadores, equipamentos com fontes de alimentação electrónicas, entre outras, e ao aumento da sensibilidade dos equipamentos eléctricos, devido a operarem com sistemas de controlo baseados em micro electrónica, aumentaram de forma significativa os problemas relacionados com a qualidade da energia eléctrica. Estes problemas podem causar mau funcionamento e/ou avaria de equipamentos e sistemas eléctricos, interromper processos industriais, e causar graves prejuízos a indústrias, empresas de serviço e consumidores em geral [1-4].

Problemas relacionados com as tensões eléctricas, tais como sobretensões, subtensões, harmónicos, desfasamentos entre tensão e corrente, podem ser atenuados, ou eliminados, inserindo-se um Filtros Activos de Potência em instalações que apresentam os problemas referidos [5-7].

O trabalho a ser desenvolvido nesta dissertação de Mestrado vem no seguimento das actividades que têm sido realizadas na Área de Electrónica de Potência do Departamento de Electrónica Industrial relativas ao desenvolvimento de soluções para a melhoria da Qualidade de Energia em Sistemas Eléctricos [8-13].

Será feito um estudo, recorrendo inicialmente a uma pesquisa bibliográfica, e posteriormente a simulações computacionais, a diversas teorias de controlo para Filtros Activos de Potência Paralelos Monofásicos, em meia ponte.

Uma vez efectuado o estudo, e seleccionadas as teorias de controlo mais relevantes para o filtro activo, serão realizadas simulações que visam determinar o desempenho que essas teorias de controlo apresentam. Em seguida o Filtro Activo Paralelo Monofásico em meia ponte será implementado, testado, e comparado com um Filtro Activo Paralelo em ponte completa, desenvolvido anteriormente no âmbito do Projecto SINUS.

[1]     IEEE Standard 519-1992, "Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems", 1993.

[2]     Standard EN 50160, "Voltage Characteristics of electricity supplied by Public Distribution Systems", 1999.

[3]     IEC 038, "IEC Standard Voltages", 1999.

[4]     IEEE Task Force, "Effects of Harmonics on Equipments", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 8, N.º 2, pp 672-680, Abril 1993.

[5]     F. Z. Peng, H. Akagi, A. Nabae, "A New Approach to Harmonic Compensation in Power Systems: a Combined System of Shunt Passive and Series Active Filters", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 26, N.º 6, pp. 983-990, Novembro/Dezembro 1990.

[6]     J. W. Dixon, G. Venegas, L. A. Moran, "A series active power filter based on a sinusoidal current controlled voltage source inverter", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 44, N.º 5, pp. 612-620, Outubro 1997.

[7]     L. Moran, P. Werlinger, J. Dixon, R. Wallace, "A series active power filter which compensates current harmonics and voltage unbalance simultaneously", 26th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, Vol. 1, pp. 222-227, Junho 1995.

[8]     João Luiz Afonso, "Filtro Activo Paralelo com Controlo Digital para melhoria da Qualidade de Energia Eléctrica", Tese de Doutoramento, Universidade do Minho - Braga, Novembro de 2000.

[9]     Tiago André Sousa, "Implementação de um Controlador Digital para um Filtro Activo Paralelo", Relatório de Estágio de Licenciatura, Universidade do Minho - Guimarães, Setembro 2003.

[10]   José dos Santos Batista, "Sistema de Monitorização da Qualidade da Energia Eléctrica Baseado em PC", Dissertação de Mestrado, Universidade do Minho - Guimarães, Julho 2004.

[11]   M. A. P. Esteve, "Aplicación de Nuevas Técnicas de Controlo para el Desarrollo de Reguladores Activos de Potencia", Tesis Doctoral, Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla, España, Abril 2002.

[12]   M. J. S. Freitas, J. L. Afonso, A. Tavares, J. S. Martins, "A personal Computer Based Controller for an Active Power Filter", ISIE'03, Rio de Janeiro, Brasil.

[13]   R. G. Pregitzer, T. N. Sousa, M. J. Sepúlveda, J.L. Afonso, "Análise e Simulações de um Filtro Banda Adaptativo Aplicado a um Filtro Activo Série", CBA 2004, Gramado, Brasil, Setembro 2004.