Estudo e Implementação de Retificadores Híbridos em Microrredes CC com Fontes Renováveis de Energia

por Andressa de Moura Periolo
Publicado: 27/10/2023 - 16:21
Última modificação: 14/05/2024 - 21:33
Estudo e Implementação de Retificadores Híbridos em Microrredes CC com Fontes Renováveis de Energia

Este projeto de pesquisa propõe a utilização de um conversor CA-CC de alta densidade de potência para a conexão de cargas eletrônicas, bem como fontes de energia renováveis. Como nova contribuição, o pesquisador proponente apresenta uma estrutura retificadora híbrida trifásica que utiliza a técnica de compensação de tensão série no barramento CC. A solução hibrida proposta utiliza um conversor Boost trifásico conectado em paralelo com a entrada de um retificador de seis pulsos não controlado afim de impor correntes senoidais na rede ca de alimentação. Conectado ao barramento cc disponibilizado pelo conversor Boost Trifásico, é utilizado um conversor Full-Bridge isolado. O capacitor de saída do conversor Full-bridge é em série com o capacitor de saída do retificador de seis pulsos não controlado afim de promover a compensação da tensão cc do barramento principal diante da ocorrência de distúrbios. Dessa forma, destaca-se que essa estrutura é capaz de impor correntes de linha com baixa distorção harmônica e promover alta suportabilidade à afundamentos temporários aos quais as tensões trifásicas de alimentação estão sujeitas. Adicionalmente, será projetada e analisada em laboratório, uma microrede CC conectada à rede elétrica ca. Esta será composta por fontes de energia renováveis (Fotovoltaica, Célula a Combustível e Eólica) e seus respectivos conversores estáticos, e o retificador híbrido em desenvolvimento nesse projeto de pesquisa, objetivando a estabilização da tensão no link diante da intermitência das principais fontes de alimentação. Primeiramente, será utilizado um protótipo de 5 kW que se encontra disponível para aplicação e teste. Todo o estudo teórico, a análise matemática e os resultados comparativos serão acompanhados por simulação digital e por programas matemáticos específicos, com resultados numéricos e gráficos. Concluída a etapa de análise das estruturas topológicas em pauta e, uma vez definido o melhor sistema de controle, o qual será alcançado através de projetos precisos de compensadores de tensão e corrente, levando em consideração critérios de estabilidade e resposta dinâmica, um novo protótipo será projetado e construído tendo como premissa básica a redução de peso e volume, assim como aumento de densidade de potência e rendimento. Nesse sentido, vale salientar que o apoio financeiro almejado neste edital e, por consequência, a implementação deste projeto de pesquisa, promoverá condições para que seja dada continuidade aos trabalhos desenvolvidos até então, aproveitando o know-how adquirido pelo pesquisador proponente durante o desenvolvimento da sua dissertação de mestrado (2009-2011) e da tese de doutorado (2011- 2015), e estendendo a capacidade produtiva do grupo de pesquisa através da abertura de novas frentes de investigação.

Artigos publicados:

V. A. G. Cunha, A. O. Costa Neto, G. B. Lima and L. C. G. Freitas, "A Bridgeless Boost Half Bridge DC-DC Converter for Electrical and Hybrid Vehicle Applications," 2019 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference - Latin America (ISGT Latin America), Gramado, Brazil, 2019, pp. 1-6, doi:  https://doi.org/10.1109/ISGT-LA.2019.8895388.

A. O. C. Neto, A. L. Soares, V. F. Barbosa, D. B. Rodrigues, L. C. G. Freitas and G. B. De Lima, "Analysis and Development of a Bidirectional Three-Phase Hybrid Rectifier for DC Microgrids with Distributed Energy Resources," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, doi: https://doi.org/10.1109/JESTPE.2023.3284759.

Programas de computador:

COSTA NETO, A. O. ; SOARES, A. L. ; Lima, G. B. ; Freitas, L.C.G. . RHTB. 2023.
Patente: Programa de Computador. Número do registro: BR512023003688-9, data de registro: 30/11/2023, título: "RHTB" , Instituição de registro: INPI - Instituto Nacional da Propriedade Industrial.

Responsável: