No dia 16 de novembro de 2022, quarta-feira, às 14:30, realiza-se a discussão pública da dissertação de mestrado com o título “Sistema de Energia Eólica no Mar com Máquina Síncrona e Conversor Multinível", pelo aluno Rodrigo José Correia Jardim.
As provas decorrerão na Sala de Reuniões da Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia, Sala 2.109, ao Edifício da Penteada, piso 2.
Funchal e UMa, 07 de novembro de 2022,
Pelo Diretor do Curso de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica - Telecomunicações
Tiago Meireles
Resumo
As consequências das alterações climáticas levaram a que fossem reunidos esforços financeiros e humanitários para o desenvolvimento das energias renováveis. A falta de recursos terrestres para produção de energia a partir de recursos renováveis impulsionou a aposta das energias offshore, nomeadamente energia eólica. A elevada densidade de potência resultante da conjugação entre a velocidade de vento média e o desenvolvimento da eletrónica de potência, diferenciam esta tecnologia de todas as outras no mercado. Neste trabalho estudou-se o comportamento de um aerogerador interligado à rede elétrica por intermédio de um conversor NPC B2B de 3 níveis. Em relação ao conversor, utilizou-se a técnica de controlo por PWM para comandar os IGBT e também controladores PI para realizar o controlo das correntes AC, equilibrar a tensão nos condensadores, controlar a tensão no link DC e a velocidade de rotação da máquina elétrica. Inicialmente testou-se, tanto em laboratório como em simulação, o comportamento do conversor NPC de 3 níveis em modo retificador e modo inversor. Os resultados obtidos mostraram-se muito semelhantes entre si e ainda equivalentes às respostas teóricas dos controladores, demonstrando assim o correto dimensionamento dos mesmos.
Através da plataforma Simulink, do software MATLAB, dimensionou-se um aerogerador DD-PMSG com um conversor NPC B2B de 3 níveis conectado à rede elétrica. Projetou-se todas as regiões de operação e controlo do aerogerador e, além disso, implementou-se os controladores do protótipo laboratorial neste conversor. Durante a região 2 de operação e controlo, conseguiu-se controlar a velocidade de rotação do rotor e maximizar o coeficiente de potência e a velocidade na ponta da pá. A região 3 de operação e controlo mostrou a eficácia em manter a potência nominal do aerogerador, através do controlo do ângulo de ataque das pás e da velocidade de rotação do rotor
Palavras-chave: aerogerador; conversor multinível NPC; B2B; técnica de controlo PWM; controlador PI.