Simulação 7 – Conversor CC/CA – Malha externa de controle

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
-
UFV
DEL
ELT 429 – Integração à Rede Elétrica de Fontes Alternativas
Prof. Heverton Augusto Pereira – TEL: 3899-3266 – Email: [email protected]
Simulação 7 – Conversor CC/CA – Malha externa de controle
1-
Baseado nas Simulação 6 – Malha Interna de Controle:
a. Trocar a fonte de tensão do barramento cc, por uma fonte de corrente em paralelo com uma capacitância.
b. Inserir a malha externa de controle composta por duas partes: controle de tensão no barramento cc e
controle da potência reativa injetada na rede
2-
Informações importantes:
a. Malha de controle da tensão no barramento cc
b. Calculo dos ganhos dos controladores da malha de tensão no barramento cc:
=
,
2
,
4
=
,
+
,
,
,
Onde:
=
3
2
,
∗
c. Malha de controle da potência reativa injetada na rede:
d. Calculo dos ganhos dos controladores da malha de potência reativa injetada na rede:
,
=
,
2
(
2
= 2
,
−
,
,
Onde:
=−
3
2
,
,
)
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3-
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Calculo da potência reativa:
=−
4-
-
3
2
,
Dados da simulação:
Tabela 1 – Dados da simulação
Parâmetros do Plecs
t = 0.6;
passo = 1/(6000*128)
Parâmetros da rede
Vabc = 380;
Vrede = Vabc*sqrt(2/3)
Frede = 60;
Vcc = 700;
Capacitor barramento
P = 20e3;
C_bar = 4e-3;
Parâmetros discretização
fsw = 6e3;
Fsample = 2*fsw;
Tsample = 1/Fsample
Malha Interna PI
fcd = fsw/20
Kp_int_pi = 2*pi*fcd*L;
Ki_int = 2*pi*fcd*R;
wnL = 2*pi*Frede*L;
Controle do eixo de potência reativa
fc1 = fcd/5;
fc2 = fc1/5;
kp_rea =2*pi*fc2/(-(2*pi*fc1-2*pi*fc2)*1.5*sqrt(2)*Vrede/sqrt(3));
ki_rea = 2*pi*fc1*kp_rea;
Tensão do barramento
G = 1.5*Vabc*sqrt(2/3)/Vcc;
kp_bar = 2*pi* (fc1 + fc2)*C_bar/G;
ki_bar = 4*pi^2* fc1*fc2*C_bar/G;
5-
Parâmetros do filtro
L1 = 0.81e-3;
Cf = 15.65e-6;
Rd = 1
Lf = L1;
R = 2*pi*Frede*L/10
R1 = R/2;
Telas do PLECS para suporte:
Figura 1– Malha externa de controle
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Figura 2– Barramento cc
Figura 3– Scopes
6-
No instante 0,4s dar um degrau na referência de potência ativa injetada de 0 para 10kVAr.
7-
No instante 0,8s dar um degrau na potência injetada no barramento cc de 10kW para 20kW.
8-
No instante 1,2s dar um degrau na tensão de referência do barramento cc de 700V para 770 V.
Vcc
780
760
740
720
700
2
Potencia Reativa
× 1e4
1
0
Corrente eixo direto
100
0
-100
Corrente eixo quadratura
20
0
-20
-40
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Figura 4– Resultados esperados
1.4
1.6