Ao longo do tempo, com a evolução dos equipamentos electrónicos e o crescimento das redes eléctricas, novos desafios foram surgindo, e a par disso novas soluções técnicas e formas de análise dos sistemas eléctricos e dos seus problemas foram também aparecendo. Se por um lado antigamente os desafios em termos de compensação de problemas de Qualidade de Energia Eléctrica e de correcção de factor de potência podiam ser ultrapassados com a utilização de filtros passivos e bancos de condensadores, por outro lado, com a evolução dos semicondutores de potência, tais como os IGBT's (Insulated-Gate Bipolar Transistors) e os MOSFET's (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors), que passaram a oferecer boas velocidades de comutação e uma estrutura de gate isolada [1], bem como o aparecimento de DSP's (Digital Signal Processors), dos conversores analógico-digitais e dos sensores de efeito de Hall [1], a implementação de Filtros Activos de Potência veio a tornar-se viável, e estes passaram a assumir um lugar importante na resolução de problemas de qualidade de energia e na correcção do factor de potência.

As técnicas de análise dos sistemas eléctricos também foram evoluindo ao longo dos últimos anos, quer no domínio do tempo, com as teorias de Fryze [2], Depenbrock, Akagi [3] e Czarnecki [4], quer no domínio das frequências com as teorias de Budeanu [5], Harashima [6], Shepherd [7], Sharon [8] e Emanuel [9].

O tipo de inversores mais utilizados na implementação dos Filtros Activos de Potência tem sido os inversores fonte de tensão. De facto tem sido feita muita pesquisa nesta forma de implementação de filtros activos [10][11]. Todavia é necessário explorar novas áreas e técnicas de implementação de Filtros Activos de Potência, e é neste contexto que a investigação da implementação de filtros activos utilizando inversores fonte de corrente se torna importante. Por um lado esta forma de implementação trará novos desafios, mas por outro lado também poderá trazer novas vantagens para as soluções dos problemas de Qualidade de Energia Eléctrica. É de olhos postos nesta premissa que o trabalho que será realizado pretende desenvolver um Filtro Activo de Potência do Tipo Paralelo com inversor do tipo fonte de fonte de corrente, de forma a poder ser testado, e comparado com um filtro activo convencional com inversor fonte de tensão, podendo assim ser aferidas as vantagens e desvantagens destas formas de implementação.

Esta dissertação será realizada no Departamento de Electrónica Industrial da Universidade do Minho, e será orientada pelo Doutor João Luiz Afonso.

[1]     H. Akagi, "Modern Active Filters and Traditional Passive Filters", Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 54, nº 3, 2006.

[2]     L. S. Czarnecki, "Budeanu and Fryze: Two Frameworks for Interpreting Power Properties of Circuits with Nonsinusoidal Voltages and Currents", Electrical Engineering 80, pp. 359-367, 1997.

[3]     H. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae, "Generalized Theory of the Instantaneous Reactive Power in Three-Phase Circuits," Proc. Int. Power Electron. Conf. (JIEE IPEC) Toquio, Japão, pp. 1375-1386, 1983.

[4]     L. S. Czarnecki, "Measurement of the Individual Harmonics Reactive Power in Nonsinusoidal Systems", IEEE Trans on Instrumentation and Measurement, vol. 32, nº2, Junho, 1983.

[5]     C. L. Budeanu, "Reactive and Fictitious Powers", Rumanian National Institute, Bucharest, Roménia, publicação nº2. 1927.

[6]     F. Harashima, H. Inaba, T. Kunio, "A Closed-Loop Control System for Reduction of Reactive Power Required by Electronic Converters", IEEE Transactions on Industrial Electronics and Control Instrumentation, vol. IECI-23, nº2, Maio, 2006.

[7]     W. Shepherd and P. Zakikhani, "Suggested Definition of Reactive Power in Nonsinusoidal Systems," Proc. Inst. Elec. Eng., vol. 119, pp. 1361-1362, 1972.

[8]     D. Sharon, "Reactive-Power Definitions and Power-Factor Improvement in Nonlinear Systems", IEEE Proceedings, vol. 120, nº 6, pp. 704-706, Junho, 1973.

9]      A. E. Emanuel, "Energetical Factors in Power Systems with Non-linear Loads", Archiv Gr Elektrotechnik, pp. 183-189, 1977.

[10]   João Afonso, Maurício Aredes, Edson Watanabe, Júlio Martins, "Shunt Active Filter for Power Quality Improvement", International Conference UIE 2000 - "Electricity for a Sustainable Urban Development", Lisboa, Portugal, pp. 683-691, 1-4 Novembro, 2000.

[11]   João Afonso, Carlos Couto, Júlio Martins, "Active Filters with Control Based on the p-q Theory", IEEE Industrial Electronics Society Newsletter vol. 47, nº 3, ISSN: 0746-1240, pp. 5-10, Setembro, 2000.