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Authors
Abstract(s)
Este trabalho apresenta o estudo e implementação de um filtro ativo de potência paralelo trifásico aplicado à rede elétrica a quatro condutores, com o objetivo de mitigar problemas de qualidade de energia à distorção harmónica de corrente. a determinação das referências de corrente de compensação do filtro é realizada através da teoria das potências instantâneas e o controlo da corrente do inversor de tensão de quatro braços é efetuada através da técnica de controlo vetorial não linear das correntes trifásicas. Os detalhes das técnicas de controlo são igualmente apresentados. Os resultados obtidos com a metodologia empregada foram adquiridos através de simulações numéricas no Simulink e experimentais utilizando um protótipo de 10KVA implementado no Laboratório de Máquinas Elétricas. A implementação do filtro ativo de potência paralelo possibilitou a redução do conteúdo harmónico das cargas não lineares (monofásicas ou trifásicas) utilizadas nos testes, bem como elevou o fator potência para valores praticamente unitários, reduziu a corrente no condutor neutro e o desequilíbrio das correntes.
This work presents the study and implementation of a three-phase four-wire shunt active power filter applied to electrical grid, aiming to reduce power quality problems associated with current harmonic distortion. The determination of the compensation currents reference is performed using the instantaneous powers theory and the current control of the filter uses the nonlinear vector control technique of three-phase currents. Details of the control techniques used are also presented in the document. The results obtained with the methodology employed are proven through numerical simulations in Simulink® and experimental simulations using 10kVA prototype implemented in the Electrical Machines Laboratory. The use of the shunt active power filter provided the reduction of the harmonic content of the non-linear loads (single-phase or three-phase) employed in the tests, as well as increased the power factor to practically unity values, reduced current in the neutral wire, and unbalance of the currents.
This work presents the study and implementation of a three-phase four-wire shunt active power filter applied to electrical grid, aiming to reduce power quality problems associated with current harmonic distortion. The determination of the compensation currents reference is performed using the instantaneous powers theory and the current control of the filter uses the nonlinear vector control technique of three-phase currents. Details of the control techniques used are also presented in the document. The results obtained with the methodology employed are proven through numerical simulations in Simulink® and experimental simulations using 10kVA prototype implemented in the Electrical Machines Laboratory. The use of the shunt active power filter provided the reduction of the harmonic content of the non-linear loads (single-phase or three-phase) employed in the tests, as well as increased the power factor to practically unity values, reduced current in the neutral wire, and unbalance of the currents.
Description
Trabalho final de Mestrado para obtenção de grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica Ramo: Energia
Keywords
Teoria de potências instantâneas Teoria PQ Filtro ativo de potência paralelo Filtro ativo paralelo Inversor de tenção a quatro condutores Qualidade de energia elétrica Normalização Instantaneous power theory PQ theory Shunt active power filter Four-legs voltage inverter Electric power quality Electric power quality Normalization
Pedagogical Context
Citation
D’APRESENTAÇÃO, Darcy Gonçalves - Filtro ativo de potência aplicado à rede elétrica a quatro condutores. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestrado.