Para o desenvolvimento do conversor cc‑ca bidirecional para o FAP é imprescindível estudar as topologias existentes e os sistemas de controlo. O estudo passa pela revisão do estado da arte apresentado em artigos científicos e técnicos, assim como livros, dissertações e teses. Após o estudo, serão simuladas na ferramenta computacional PSIM as topologias encontradas, procedendo-se a uma análise sobre as vantagens e desvantagens com o intuito de perceber qual o melhor conversor cc‑ca para implementar como FAP. De acordo com os resultados obtidos, será decidida a topologia a utilizar. Com a escolha da topologia e os esquemas elétricos, proceder-se-á à implementação do conversor que vai ser montado e testado. Por fim, o FAP desenvolvido será enquadrado com o UPQC para o qual foi projetado.
Um unified power quality conditioner (UPQC) é um equipamento que permite compensar problemas de qualidade de energia elétrica no ponto da instalação onde está inserido. O projeto em que esta dissertação está enquadrada consiste no desenvolvimento de um UPQC trifásico com interface, através do barramento cc, a uma fonte de energia renovável e a um sistema de armazenamento de energia. O UPQC a desenvolver é a junção de um filtro ativo série (FAS), um filtro ativo paralelo (FAP) e um conversor cc‑cc para interface entre o FAS, o FAP, a fonte de energia renovável e o sistema de armazenamento de energia. Assim, o FAS é responsável por garantir tensões sinusoidais e equilibradas às cargas, o FAP é responsável por garantir correntes sinusoidais e equilibradas da rede elétrica e o conversor cc‑cc tem como funcionalidade carregar ou descarregar as baterias e extrair a máxima potência da fonte de energia renovável. É importante referir que o âmbito desta dissertação é apenas referente ao desenvolvimento do conversor cc‑ca bidirecional para o FAP do UPQC.
O FAP vai ser responsável por garantir correntes sinusoidais e equilibradas na rede elétrica, manter a tensão do barramento cc regulada e manter um fluxo bidirecional de energia com a rede elétrica de acordo com a operação do conversor cc‑cc (fonte de energia renovável e sistema de armazenamento de energia). Assim, a elaboração do FAP terá de passar pelos seguintes passos:
Estudo de topologias e técnicas de modulação para conversores cc‑ca bidirecionais;
Estudo sobre filtros ativos de potência do tipo paralelo;
Simulação do conversor cc‑ca bidirecional como filtro ativo paralelo;
Implementação do conversor cc‑ca bidirecional;
Implementação do conversor como filtro ativo paralelo;
Teste do filtro ativo de paralelo.
Todos estes passos serão elaborados e acompanhados pela escrita da dissertação.