Estratégia de controle para um conversor modular multinível aplicado a sistemas de transmissão HVDC
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i12.50306Palavras-chave:
Conversor Modular Multinível (MMC), Transmissão HVDC, Controle de Potência, Balanceamento de Tensão dos Capacitores.Resumo
Este artigo tem como objetivo propor uma técnica de controle que permita o controle simultâneo de potência ativa e reativa por meio de uma estrutura baseada na transformada dq, que também facilita a inversão do fluxo de potência. O Conversor Modular Multinível (MMC) tem se mostrado uma alternativa promissora para sistemas de Transmissão em Corrente Contínua de Alta Tensão (HVDC). Nesses sistemas, é necessário conectar dispositivos semicondutores em série devido às suas limitações de tensão, e a arquitetura do MMC atende a essa necessidade ao utilizar múltiplos submódulos em cascata. Além disso, o MMC é capaz de sintetizar formas de onda com baixo conteúdo harmônico, eliminando a necessidade de filtros volumosos e de alto custo normalmente empregados em sistemas HVDC. Apesar de dispensar filtros de saída, o conversor ainda requer indutores nos braços, o que pode aumentar o custo total do sistema. A estratégia de controle proposta apresentou excelente desempenho, produzindo formas de onda com baixa distorção mesmo com frequência de chaveamento reduzida. Essa redução diminui o estresse sobre os dispositivos semicondutores e aumenta a eficiência do conversor. Ademais, o algoritmo implementado para o balanceamento da tensão dos capacitores flutuantes do MMC funcionou de forma eficaz, mantendo a estabilidade das tensões. No entanto, o período de atualização desse algoritmo deve ser cuidadosamente definido, pois intervalos menores reduzem o desbalanceamento de tensão, mas podem aumentar a frequência efetiva de chaveamento.
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