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Sistemas de conversão MT/BT de elevada frequência para aplicações em sistemas de armazenamento de energia
| dc.contributor.advisor | Gambôa, Paulo José Duarte Landeiro | |
| dc.contributor.advisor | Chaves, Miguel Cabral Ferreira | |
| dc.contributor.author | Silva, Hugo Gerson Duarte | |
| dc.date.accessioned | 2022-01-31T10:50:21Z | |
| dc.date.available | 2022-01-31T10:50:21Z | |
| dc.date.issued | 2021-10 | |
| dc.description | Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica – Ramo de Energia | |
| dc.description.abstract | A presente dissertação de Mestrado tem como finalidade a realização de um estudo teórico e, uma simulação numérica de um sistema de conversão de energia em alta frequência, para aplicação num sistema na generalidade das cargas elétricas em baixa tensão (230/40V, 50Hz) e em particular num sistema de armazenamento de energia, neste caso, um volante de inércia. Como ponto de partida, foi realizado um estudo teórico acerca dos transformadores de estado sólido (SST), visando as suas características, aplicações (gerais e em rede elétrica), mais valias, topologias comuns e sistemas de conversão. Posteriormente, abordou-se as diferentes tecnologias existentes nos sistemas de armazenamento de energia elétrica. A topologia optada neste trabalho, foi a de três estágios com barramento DC de alta e baixa tensão. Posto isto, procedeu-se à decomposição do modelo matemático dos conversores de potência, do sistema de armazenamento (volante de inércia), dos respetivos controladores (corrente, tensão e velocidade) e dos barramentos DC. Relativamente aos modelos matemáticos, foram efetuadas transformações de referenciais adequadas para a síntese dos controladores. Os controladores de tensão e velocidade, identificam-se como proporcionais e integrais, que têm como entrada os erros que resultam dos valores efetivos das grandezas e dos valores de referência. Quanto ao controlo de correntes, é executado por controlo histerético, que compara as correntes efetivas com as de referência, resultando, assim, em sinais de entrada para os dispositivos semicondutores. Implementou-se todo o modelo matemático descrito anteriormente, no software Matlab/Simulink. De seguida, retirou-se, a partir deste programa, as formas de onda das correntes e tensões à entrada e saída dos conversores. Por fim, procedeu-se a uma análise relativa às formas de onda. | pt_PT |
| dc.description.abstract | The end goal of this master's dissertation is the compilation of a theoretical study and a numeric simulation of a high frequency energy conversion system to be applied on a general low voltage (230/400V, 50 HZ) electric loads and in particular in an energy storage system, in this case, a flywheel. As a starting point it was made a theoretical study about Solid State Transformers (SST), focusing its characteristics, its general applications and electric grid applications, advantages and disadvantages, common topologies, and conversion systems. Approaching the existing technologies on energy storage systems afterwards. As such, the chosen topology for this work was the high and low voltage three stage DC link. Given this, it was made the decomposition of the power converters, storage system (flywheel), it is respective converters (current, voltage and velocity) and DC link mathematical models. Within the mathematical models, it was also made transformations to the coordinates to ease the controllers comprehension. The velocity and voltage controllers are identified as PI controllers, these have as their entry point, the error, which is the difference between their real values and the reference values. It was used a hysteretic controller to execute the currents control, this compares the real values and the reference values resulting in entry signals for the semiconductor devices. This way, the entire mathematical model previously mentioned was implemented in the Matlab/Simulink software. Finally, it was taken from the program, the currents and voltages waveforms at the converters entry and exit point to be later analyzed. | pt_PT |
| dc.description.version | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | pt_PT |
| dc.identifier.citation | SILVA, Hugo Gerson Duarte – Sistemas de conversão MT/BT de elevada frequência para aplicações em sistemas de armazenamento de energia. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202912140 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.21/14227 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.publisher | Instituto Superior de Engenharia de Lisboa | pt_PT |
| dc.subject | Conversores de potência | pt_PT |
| dc.subject | Transformadores de estado sólido | pt_PT |
| dc.subject | Volante de inércia | pt_PT |
| dc.subject | Modelo matemático | pt_PT |
| dc.subject | Controladores | pt_PT |
| dc.subject | Simulação numérica | pt_PT |
| dc.subject | Matlab/Simulink | pt_PT |
| dc.subject | Power converters | pt_PT |
| dc.subject | Solid state transformer | pt_PT |
| dc.subject | Flywheel | pt_PT |
| dc.subject | Mathematical model | pt_PT |
| dc.subject | Controllers | pt_PT |
| dc.subject | Numerical simulation | pt_PT |
| dc.title | Sistemas de conversão MT/BT de elevada frequência para aplicações em sistemas de armazenamento de energia | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.citation.endPage | 122 | pt_PT |
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| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
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