Existe a consciência de que actualmente, no sistema eléctrico, abunda uma grande quantidade de cargas não lineares, para além de equipamentos bastante sensíveis, pelo que a temática da Qualidade de Energia assume um papel fulcral na indústria, de forma a manter níveis de competitividade aceitáveis. Estas cargas, ao consumirem correntes não sinusoidais, com forte conteúdo harmónico, provocam quedas de tensão com harmónicos nas impedâncias da rede, fazendo com que a forma de onda da tensão que chega às cargas fique também deformada [1-3].

Dentre os problemas de Qualidade de Energia Eléctrica podem-se destacar: distorção harmónica, variação da amplitude da tensão, desequilíbrios, ruído de alta frequência, interrupções, subtensões e sobretensões momentâneas, flutuações, microcortes, transitórios e interharmónicos. Estes Problemas podem causar mau funcionamento ou inclusive provocar avaria de equipamentos e sistemas eléctricos, forçando, por exemplo, a interrupção de processos industriais, o que, ao provocar perda de produção, pode significar elevados custos para as empresas [4-7].

Desta forma, e com vista a resolver grande parte dos problemas citados acima, esta dissertação de mestrado propõe o desenvolvimento de um UPQC (Unified Power Quality Conditionater) trifásico, que utilizará a topologia mais usual, ou seja, com transformadores no condicionador série. Um UPQC consiste basicamente numa combinação de um Filtro Activo Paralelo, que providencia a compensação de correntes, com um Filtro Activo Série, encarregue de compensar tensões, partilhando o mesmo lado CC. Esta combinação, em sistemas trifásicos, permite a compensação simultânea das correntes a montante, bem como das tensões nas cargas, tornando-as sinusoidais e equilibradas [8-11].

No âmbito deste trabalho será também abordada a possibilidade da implementação de um sistema de backup para falhas de energia da rede eléctrica, e ainda a ligação do UPQC a fontes de energia renováveis, aproveitando assim o hardware existente, e permitindo um acréscimo de vantagens a este UPQC [12-13].

O trabalho terá em conta a pesquisa de algumas teorias de controlo, e posteriores simulações computacionais para a sua validação. Esta dissertação será orientada pelo Doutor João Luiz Afonso.

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

[2]     João L. Afonso, Tiago André Sousa, Ricardo L. Pregitzer, Julio S. Martins, "Qualidade da Energia Eléctrica: Casos Reais", Revista "O Electricista". nº 12, 2º trimestre de 2005, pp. 20-23.

[3]     Kao Chen, Fellow, IEEE, "The Impact of Energy Efficient Equipment on System Power Quality", IEEE Xplore, 2000.

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

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

[6]     IEC 038, IEC Standard Voltages, 1999.

[7]     João Luiz Afonso, Júlio S. Martins, "Qualidade da Energia Eléctrica", Revista o Electricista, nº 9, 3º trimestre de 2004, ano 3, pp. 66-71.

[8]     João L. Afonso, João Sepúlveda, Júlio S. Martins, "Filtros Activos de Potência para Melhoria da Qualidade de Energia Eléctrica", Universidade do Minho. Núcleo Estudantil do IEEE, 2000.

[9]     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, Nº 6, pp. 983-990, Novembro/Dezembro 1990.

[10]   Luís Monteiro, José C. C. Costa, Maurício Aredes, João L. Afonso, "A Control Strategy for a Three-Level Unified Power Quality Conditionater", 8th Brazilian Power Electronics Conference, Julho 2005.

[11]   Luís Monteiro, R.Pregitzer, J.G. Pinto, João L. Afonso, "Condicionador Unificado para a Compensação Simultânea de Problemas de Tensão e Corrente", XCLEEE- X Portuguese- Spanish Conference in Electrical Engineering, Julho 2007.

[12]   L. Rolim, A. Ortiz, M. Aredes, R. Pregitzer, J. G. Pinto, João L. Afonso, "Custom Power Interfaces for Renewable Energy Sources", IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Junho 2007.

[13]   João L. Afonso, Tiago André Sousa, Ricardo L. Pregitzer, Julio S. Martins, "Interface entre Fontes de Energia Renovável e a Rede Eléctrica", Conferência sobre Energia Renovável e a Rede Eléctrica, Maio 2005.