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Controle Direto de Potência de Geradores de Relutância Variável Aplicados na Geração de Energia Eólica

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Controle Direto de Potˆencia de Geradores de

Relutˆ

ancia Vari´

avel Aplicados na Gera¸c˜

ao de

Energia E´

olica

arcio A. S. Barros

1

, Alfeu J. Sguarezi Filho

2

e E. Ruppert

1 1

Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP,Brazil.

2

Universidade Federal do ABC - UFABC, Brazil.

Email: tarcio@dsce.fee.unicamp.br, alfeu.sguarezi@ufabc.edu.br, ruppert@fee.unicamp.br Abstract- This paper proposes a direct power control

for switched reluctance generator using a sliding mode controller for wind energy systems directly connected to electric system. The controller process the power error directly and manipulates the turn-off angle of the converte in order to the generator power reach the reference. Si-mulations results are presented to validate the controller operation.

Keywords-Switched Reluctance Generator, Wind Energy, Direct Power Control, Slidin Mode Control.

Resumo- Este trabalho prop˜oe um controle direto de potˆencia para geradores de relutˆancia vari´avel utilizando controladores de modos deslizantes aplicado `a gera¸c˜ao e´olica conectada com sistema el´etrico. O controle processa o erro de potˆencia diretamente e altera o valor do ˆangulo de desligamento das chaves do conversor para garantir que a potˆencia gerada seja igual `a referˆencia de potˆencia. S˜ao apresentados resultados de simula¸c˜ao para validar a opera¸c˜ao do controle.

I. Introdu¸c˜ao

Uma das formas de energias renov´aveis importantes ´e a energia e´olica que ´e a energia cin´etica contida nas massas de ar em movimento. Seu aproveitamento ocorre por meio da convers˜ao da energia cin´etica de transla¸c˜ao em energia cin´etica de rota¸c˜ao, com o emprego de turbinas e´olicas para a produ¸c˜ao de eletricidade [1], [2].

De 1998 a 2008 o crescimento de energia e´olica instalada no mundo foi de aproximadamente 30% e nos ´ultimos trˆes anos o valor de potˆencia ´eolica instalada manteve-se na m´edia de 45GW, totalizando um valor atual de 237,7GW de potˆencia instalada no mundo. Atualmente a China possui o maior valor de potˆencia e´olica instalada (cerca de 62,3GW) seguida dos Estados Unidos (46,9GW) e da Alemanha(29,06GW) [?]. No Brasil estima-se um potencial e´olico da ordem de 143 GW, como pode ser observado na Figura ??, obtida em [3].

Nos sistemas de gera¸c˜ao e´olica as m´aquinas el´etricas amplamente empregadas como gerador s˜ao as de indu¸c˜ao e as s´ıncronas [4], [5]. Estes geradores podem operar com

velocidade vari´avel ou fixa em fun¸c˜ao da utiliza¸c˜ao ou n˜ao de conversores eletrˆonicos de potˆencia, respectivamente, para o processamento da energia el´etrica deste geradores. Uma m´aquina alternativa que pode ser utilizada em siste-mas de gera¸c˜ao e´olica em microrredes ou sistesiste-mas isolados com cargas relativamente baixas ´e a m´aquina de relutˆancia vari´avel [2], [6].

O Gerador de Relutˆancia Vari´avel (GRV) apresenta como principais caracter´ısticas : robustez mecˆanica, alto torque de partida, alta eficiˆencia e baixo custo [7], [8]. O GRV ´e intrinsecamente uma m´aquina que produz corrente pulsada unidirecional e pode realizar esta opera¸c˜ao em regime de velocidade fixa ou vari´avel, assim seu emprego pode eliminar ou aliviar o peso das caixas de engrenagens utilizadas nos aerogeradores [9]. O GRV pode operar em velocidades vari´aveis e sua faixa de opera¸c˜ao ´e mais ampla do que a dos geradores de indu¸c˜ao e s´ıncrono [7]. Alguns trabalhos que estudam o comportamento do GRV em situa¸c˜oes de velocidade vari´avel s˜ao apresentados em [7], [10], [11], [12].

Um diagrama esquem´atico de uma possibilidade de sistema de gera¸c˜ao e´olico conectada `a rede el´etrica com a utiliza¸c˜ao do GRV ´e mostrado na Figura 1. O sistema de gera¸c˜ao ´e baseado no controle de dois conversores separadamente. O conversor conectado ao GRV regula a extra¸c˜ao da m´axima potˆencia el´etrica de acordo com o perfil e´olico do sistema. O segundo conversor (Conversor fonte de tens˜ao VSC(Voltage Source Converter )) que est´a conectado `a rede el´etrica regula a tens˜ao cont´ınua Vdc

possibilitando que a energia gerada pelo GRV seja enviada ao sistema el´etrico.

O conversor conectado `a rede el´etrica ´e controlado de tal forma que a referˆencia de tens˜ao do capacitor do elo de corrente cont´ınua deve ser atendida atrav´es do fluxo de potˆencia da rede para o capacitor ou vice-versa e o inversor conectado ao GRV atende sua demanda de potˆencia atrav´es do controle de sua corrente ou tens˜ao. Assim em um processo de regenera¸c˜ao de potˆencia na carga a tens˜ao do capacitor do elo de corrente cont´ınua aumenta e, para manter a referˆencia de tens˜ao, o controle

(2)

Figura 1. Estrutura de conversores em cascata para gera¸c˜ao e´olica utilizando o GRV.

do conversor conectado `a rede transmite o excesso de potˆencia para o barramento infinito.

Uma alternativa que ´e analisada em trabalhos existentes na literatura est´a relacionada ao desenvolvimento de con-troladores para conectar o GRV diretamente com a carga el´etrica por meio do conversor do GRV. Em [13] foram realizados controles utilizando um controlador fuzzy para manter constante a potˆencia gerada por um GRV 6/4, acionado por um conversor HB modificado, e observou-se que o controle manteve a potˆencia deobservou-sejada para uma dada faixa de velocidades, por´em a eficiˆencia do sistema diminuiu bruscamente com a queda de velocidade. Outros controles utilizando otimiza¸c˜ao do ˆangulo de chaveamento do GRV foram realizados em [14], [15], por´em requerem alto poder de processamento e armazenamento de tabelas. Na literatura foram encontrados artigos que abordam a conex˜ao do GRV com a rede el´etrica em sistemas de gera¸c˜ao e´olica com velocidade vari´avel. Em [12] os autores utilizaram duas estrat´egias de controle de potˆencia de sa´ıda para um GRV 8/6: ˆangulo de condu¸c˜ao fixo com controle PWM e ˆangulo de acionamento vari´avel. Os ex-perimentos mostraram uma alta eficiˆencia do sistema para uma ampla faixa de varia¸c˜ao de velocidade. Entretanto, o controle utilizando PWM, em situa¸c˜oes de velocidade vari´avel em faixa ampla de velocidades ´e contestado por [16], por sua complexidade de hardware e pelo baixo rendimento em varia¸c˜oes de velocidade. O conversor para acionar o GRV utilizado por [12] utiliza um conversor buck para magnetizar as fases da m´aquina, aumentando a complexidade do sistema proposto.

Em [7] foi desenvolvido um sistema de controle da potˆencia gerada pelo GRV utilizando um controle por histerese, observou-se um resultado satisfat´orio apenas para baixas velocidades de opera¸c˜ao, e a proposta de controle n˜ao foi validada experimentalmente . Em [11] foi proposto um sistema de controle no qual a potˆencia enviada para a rede ´e controlada diretamente pelo inversor conectado `a rede. Observa-se que esta forma de controle possui resposta lenta e baixo desempenho para situa¸c˜oes de grandes varia¸c˜oes de velocidade.

Um sistema que consiste em controlar a potˆencia gerada por um GRV 6/4 conectado a uma rede de corrente con-t´ınua foi proposto em [17]. Foi utilizado um controlador PI, que processa o erro entre a referˆencia de potˆencia e a potˆencia gerada para controlar o ˆangulo de magnetiza¸c˜ao

das fases do GRV, sendo mantido constante o ˆangulo de desligamento das fases. O conversor utilizado necessita de um conversor buck-boost para regular a tens˜ao de magnetiza¸c˜ao do GRV.

Neste trabalho ´e apresentado um sistema de controle direto de potˆencia (CDP) para o GRV conectado `a rede el´etrica. Diferentemente dos esquemas de controles do GRV encontrados na literatura na qual a potˆencia do GRV ´e controlada indiretamente por meio de uma malha de corrente, o controle proposto atua diretamente sobre a potˆencia gerada pelo GRV. O controle direto de potˆencia ´e uma t´ecnica bastante utilizada no controle de potˆencias do estator do gerador de indu¸c˜ao de rotor bobinado. O CDP ´e baseada nos princ´ıpios do controle direto de torque e surgiu como uma alternativa para o controladores de potˆencias que empregam malhas de corrente do rotor [18], [19] . Inicialmente, o controle direto de potˆencia foi aplicado em retificadores trif´asicos com chaves controladas com emprego de t´ecnicas pulse width modulation PWM [20].

II. Modelagem sistema e´olico

A potˆencia mecˆanica produzida por uma turbina e´olica ´e dado por [21]:

Pm=

1

2.A.Cp.ρ.V

3

(λ, β) (1) onde Pm ´e a potˆencia mecˆanica(W), A ´e a ´area varrida

pelas h´elices da turbina (m2

), ρ ´e a densidade do ar, V ´e a velocidade do vento, Cp(λ, β) ´e o coeficiente de potˆencia, λ

´e a rela¸c˜ao linear de velocidade(Rwr

V ), β ´e ˆangulo de passo

das h´elices da turbina(graus), wr ´e a velocidade angular

da turbina (rad/s), e R ´e o raio das h´elices.

Na Equa¸c˜ao (1) , verifica-se que a potˆencia mecˆanica (P m), gerada pela for¸ca do vento, depende diretamente do coeficiente de potˆencia (Cp). Por sua vez, considerando o ˆangulo de passo das h´elices fixo na posi¸c˜ao zero, o coeficiente de potˆencia depende, exclusivamente, da re-la¸c˜ao entre a velocidade do vento e a velocidade linear da ponta da h´elice (λ), portanto a potˆencia mecˆanica, gerada por uma turbina e´olica ´e de acordo com a sua velocidade de opera¸c˜ao. Para velocidades do vento abaixo da velocidade nominal a opera¸c˜ao com velocidade vari´avel do rotor aumenta a eficiˆencia na gera¸c˜ao de energia [21]. O perfil de otimiza¸c˜ao da eficiˆencia da potˆencia gerada para velocidades vari´aveis pode ser expressado por:

Popt= koptw 3

r (2)

onde kopt depende da aerodinˆamica da h´elice, da caixa de

engrenagens e dos parˆametros da turbina e´olica. III. A m´aquina de relutˆancia vari´avel A MRV, Figura 2, possui bobinas de campo nas ranhu-ras e n˜ao possui bobinas ou im˜as no seu rotor. O rotor ´e composto por material ferromagn´etico com saliˆencias regulares. A ausˆencia de enrolamentos e im˜as permanentes

(3)

no rotor do MRV proporciona a esta uma s´erie de van-tagens [8]: a) baixo custo de fabrica¸c˜ao e de materiais, chegando a ser 60 % do custo de produ¸c˜ao de maquinas CC e CA equivalentes; b) facilidade de manuten¸c˜ao e reparo devido aos enrolamentos se concentrarem no estator; c) ausˆencia de condutores no rotor que ao mesmo tempo provoca uma redu¸c˜ao da inercia.

O princ´ıpio de funcionamento do MRV baseia-se na varia¸c˜ao da relutˆancia do circuito magn´etico do rotor. A Figura 2 mostra uma MRV 8/6 (n´umero de p´olos do estator /n´umero de p´olos do rotor). O enrolamento A-A’ ´e uma das fases da m´aquina. Na Figura 3 observa-se o perfil da indutˆancia do enrolamento da MRV. Se a satura¸c˜ao magn´etica for desprezada, ent˜ao a indutˆancia variar´a line-armente durante o alinhamento entre os p´olos do rotor e do estator [10]. A indutˆancia ser´a m´axima quando o rotor e o estator estiverem completamente alinhados, e m´ınima quando os p´olos estiverem completamente desalinhados. A opera¸c˜ao como motor ´e obtida quando a fase ´e excitada durante crescimento da indutˆancia. Para a opera¸c˜ao como gerador, a m´aquina deve ser excitada durante o decresci-mento da indutˆancia. Assim, a mesma m´aquina pode ser usada como motor ou como gerador mediante a altera¸c˜ao do ˆangulo de disparo das chaves do seu conversor.

A A’ B B’ D’ C’ C D

Estator

Rotor

Bobina

Figura 2. Vista frontal do motor a relutˆancia vari´avel 8/6 [10].

Figura 3. Perfil da indutˆancia da MRV, janela de condu¸c˜ao das chaves e corrente para uma fase da MRV operando como gerador.

IV. Controle direto de potˆencias do GRV conectado `a rede el´etrica em sistemas e´olicos A. Conversor respons´avel por acionar o GRV

Existem diversos conversores de potˆencia para o aciona-mento da GRV, por´em a configura¸c˜ao mais utilizada ´e o conversor meia ponte ou AHB (Asymmetric Half Bridge) que est´a apresentado na Figura 4. Para opera¸c˜ao do GRV, este conversor funciona em duas etapas b´asicas: excita¸c˜ao e gera¸c˜ao. A etapa de excita¸c˜ao ´e realizada quando as duas chaves de cada fase do GRV s˜ao acionadas fazendo com que a fase seja submetida `a tens˜ao de excita¸c˜ao Vdc, que

provoca a passagem de uma corrente crescente atrav´es da bobina desta fase. Na gera¸c˜ao, as duas chaves da fase s˜ao desligadas e a corrente passa a circular pelos diodos at´e a carga. A cada per´ıodo de excita¸c˜ao a tens˜ao do barramento Vdc transfere energia para o campo magn´etico da fase

correspondente. Quando as chaves s˜ao abertas (per´ıodo de gera¸c˜ao) essa energia flui para a carga ou para a rede el´etrica em conjunto com a parcela resultante da convers˜ao da energia mecˆanica em el´etrica [22].

B. Sistema de controle direto de potˆencia do GRV baseado em modos deslizantes e aplicado a sistemas e´olicos conec-tados `a rede el´etrica

Nesta se¸c˜ao prop˜oe-se uma t´ecnica de controle de potˆen-cia, baseada na teoria de controle em modos deslizantes, para o GRV conectado `a rede el´etrica para ser usada nesta pesquisa em alternativa aos sistemas de controles existentes na literatura que controlam a tens˜ao de barra-mento do elo CC atrav´es do conversor conectado ao GRV. Diferentemente dos controles propostos em [12], [7], o conversor conectado ao gerador ´e respons´avel por controlar a potˆencia a ser gerada e o VSC controla a tens˜ao Vdc e

envia a energia gerada para a rede el´etrica.

O controle por modos deslizantes ´e um tipo de controle por estrutura vari´avel e ´e uma alternativa para a imple-menta¸c˜ao de um controle descont´ınuo `a teoria cl´assica de controle [23]. O controlador do controle direto de potˆencia ´e baseado nos controladores para controle direto de torque de motores de indu¸c˜ao trif´asico apresentados em [24], [25]. A superf´ıcie de chaveamento ´e definida atrav´es do erro entre as referˆencias e o valor atual da vari´avel controlada. O valor atual ´e calculado a partir das valores medidos de tens˜ao de corrente do GRV. A express˜ao para o erro ´e dada por:

eP = Pref− P (3) Baseado em [23], o conjunto S da superf´ıcie de chavea-mento ´e definido como

S= s1= eP + kd

deP

dt (4) Sendo que kd ´e uma constante definida de acordo com a resposta desejada do sistema.

(4)

Figura 4. Sistema de controle direto de potˆencia.

O controle de potˆencia proposto consiste em manter o ˆangulo de acionamento das chaves do conversor HB em um valor fixo θon, e a partir do processamento do erro entre

a referˆencia de potˆencia a ser gerada Pref e a potˆencia

gerada atual P controlar o ˆangulo de desligamento das chaves do conversor θof f. O processamento do erro de

potˆencia ´e realizado por um controlador n˜ao linear de modos deslizantes. Este controle ´e baseado no princ´ıpio de quanto maior for a etapa de excita¸c˜ao do GRV maior ser´a a potˆencia gerada. Ent˜ao s1 ´e projetado baseado em [23]

e no princ´ıpio que a potˆencia pode ser controlada com a atua¸c˜ao no ˆangulo de desligamentos das chaves θof f.

A lei de controle que reproduz esse comportamento ´e dada por: θof f =  kp+ ki s  eval(s1) (5)

Sendo kp e ki os ganhos do controlador P I e a fun¸c˜ao

eval respons´avel por determinar qual ser´a a rea¸c˜ao do sistema em fun¸c˜ao da posi¸c˜ao do estado no espa¸co de estados, esta ´e do tipo linear com satura¸c˜ao como pode ser visto em Equa¸c˜ao (6).

eval(s1) =      s1ke se lmin< x < lmax, lmax se x > lmax, lmin se x < lmin. (6) Sendo que ke´e o ganho da fun¸c˜ao eval e lmine lmaxs˜ao

os limites m´ınimo e m´aximo respectivamente.

A implementa¸c˜ao do sistema com o controle de potˆencia em modos deslizantes para o GRV ´e representada na forma de diagrama de blocos na Figura 5. O sinal de referˆencia da potˆencia ´e comparado com o valor da potˆencia medida e a superf´ıcie s1 ´e calculada a partir de (4). A lei de controle

que est´a apresentada na Equa¸c˜ao (5), ´e aplicada `a superf´ı-cie s1e os valores θof f s˜ao calculados para o desligamento

das chaves do conversor conectado ao gerador de forma que a referˆencia de potˆencia seja atendida.

dt

d

c

ref

P

P

eval

PI

off

q

-+

+

+

s

p

e

Figura 5. Diagrama de controle por modos deslizantes (CMD).

C. Conversor VSC

O conversor fonte de tens˜ao (Figura 4) ´e respons´avel por regular a tens˜ao Vdc pr´oxima do valor de referˆencia

e enviar a potˆencia gerada pelo GRV para a rede el´etrica e controlar o fator de potˆencia da energia enviada para a rede. A estrat´egia de controle aplicada ao conversor fonte de tens˜ao consiste basicamente de duas malhas de controle de potˆencia, como pode ser observado na Figura 4. Existe uma malha interna de controle cujo objetivo ´e controlar a corrente enviada para a rede el´etrica, e externamente h´a uma malha de controle da tens˜ao do barramento (Controle Vdc) . A malha de corrente (Controle isd, isq) ´e respons´avel

por controlar o fator de potˆencia da potˆencia enviada para a rede el´etrica, dessa maneira uma boa resposta dinˆamica ´e uma propriedade importante para este controle de corrente [26]. O controle da tens˜ao do elo de corrente cont´ınua ´e respons´avel por balancear o fluxo de potˆencia, neste caso enviar a potˆencia gerada pelo GRV para a rede [27].

O controle da tens˜ao do elo de corrente continua do inversor fonte de tens˜ao ´e realizado no sistema de

(5)

coorde-nadas s´ıncrono (dq) com emprego do ˆangulo da tens˜ao da rede el´etrica (θ = wt) utilizado na transforma¸c˜ao abc para dq que ´e o obtido utilizando um sistema phase-locked loop (PLL). O controle da tens˜ao do elo de corrente cont´ınua (Vdc) ´e realizado por um controlador PI, o qual prov´em

o valor de referˆencia i∗

sd (7), enquanto que o valor de i∗sq

´e obtido a partir do fator de potˆencia F P desejado e da Pref (8).

Os valores de referˆencia de corrente i∗

sd e i∗sqs˜ao

compa-rados com os valores obtidos da rede el´etrica (isd e isq)

e s˜ao processados por dois controladores PI que geram o valor do vetor espacial tens˜ao da rede el´etrica ~vdq (9)

e (10) no sistema de coordenadas s´ıncrono. Este vetor espacial ´e transformado para o sistema de coordenadas abc gerando os sinais de tens˜ao vmodabc que ent˜ao s˜ao gerados

utilizando a modula¸c˜ao PWM senoidal. i∗ sd= Kpi(Vdc∗ − Vdc) + Kii Z (V∗ dc− Vdc)dt (7) i∗ sq= −3 2 Pref √ 1 − F P2 F P2 (8) vsd= Kps(i∗sd− isd) + Kis Z (i∗ sd− isd)dt (9) vsq= Kps(i∗sq− isq) + Kis Z (i∗ sq− isq)dt (10) V. Resultados da Simula¸c˜ao

O sistema de controle de potˆencia foi modelado e simulado no software Simulink-Matlab. O modelo n˜ao linear do GRV foi utilizado nas simula¸c˜oes garantindo o funcionamento do GRV o mais pr´oximo da realidade pr´atica. Os parˆametros dos controladores e os dados do GRV utilizados nas simula¸c˜oes est˜ao descritos no anexo B. A Figura 9 apresenta o sistema de controle de potˆencia do GRV modelado no simulink.

Simulou-se um perfil de potˆencia a ser gerado pelo GRV com velocidade vari´avel de opera¸c˜ao e observou-se que a referˆencia de potˆencia ativa foi atendida pelo sistema de controle de potˆencia proposto Figura 6.

Observa-se o melhor desempenho do controle direto de potˆencia utilizando modos deslizantes em rela¸c˜ao ao con-trole direto de potˆencia utilizando um controlador PI(cujos os ganhos foram projetados segundo m´etodo de sintonia de Ziegler-Nicholds descrito em [28]), devido ao fato que o tempo de resposta do controlar de modos deslizantes ´e menor , conforme observado na Figura 7. O fator de potˆencia da energia enviada para a rede el´etrica pode ser observado na Figura 8.

A Figura 10 apresenta o plano de fase do sistema de controle CDP-MD durante a simula¸c˜ao. As setas indicam o percurso do estado (eP, dedtP). Observa-se que depois dos

degraus de potˆencia da referˆencia o sistema ´e conduzido at´e a superf´ıcie de chaveamento (reaching mode). Depois de atingir superf´ıcie de chaveamento o estado do sistema ´e

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Tempo[s] Potência[W] Pref P Controle PI[W]

P Controle modos deslizantes PI[W]

Figura 6. Potˆencia ativa gerada.

0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 Tempo[s] Potência[W] Pref P Controle PI[W]

P Controle modos deslizantes PI[W]

Figura 7. Potˆencia ativa gerada.

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 −1 −0.8 −0.6 −0.4 −0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Tempo[s] Fator de potência FPPI FP* FPMD

Figura 8. Fator de potˆencia.

conduzido at´e a origem do plano (sliding mode) onde fica aprisionado. Na Figura 11 observa-se o aprisionamento do estado do sistema na origem do plano, comprovando a

(6)

Rede elétrica

Figura 9. Diagrama CDP no simulink.

funcionalidade do controlador de modos deslizantes utili-zado.

Figura 10. Plano de fase do sistema durante a simula¸c˜ao.

Figura 11. Aprisionamento na origem do plano de fase.

Na Figura 12 ´e poss´ıvel observar a atua¸c˜ao do controle

de potˆencia sobre o ˆangulo de desligamento das chaves, o qual ´e comprovado pela varia¸c˜ao na amplitude das correntes nas fases do GRV.A Figura 14 mostra que a potˆencia gerada foi enviada para a rede el´etrica com fator de potˆencia unit´ario. A THD(Total Harmonic Dis-tortion) da corrente enviada para a rede el´etrica analisada pela FFT(Fast Fourier Transform)(Figura 15) foi de 1.8%(Figura 15).

As Figuras 13 e 14 mostram a tens˜ao do elo Vdc e a

tens˜ao e a corrente da fase a durante a opera¸c˜ao do GRV e possibilitam observar o desempenho do controle realizado sobre o conversor conectado `a rede. Na Figura 13 observa-se que a tens˜ao Vdc foi controlada pois a referˆencia foi

atendida. 0.980 0.985 0.99 0.995 1 5 10 15 20 25 30 35 40 Tempo[s] Correntes do GRV[A]

Corrente fase A GRV[A] Corrente fase B GRV[A] Corrente fase C GRV[A] Corrente fase D GRV[A]

Figura 12. Correntes nas fases do GRV, durante o controle da

(7)

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 240 250 260 270 280 290 300 310 320 Tempo[s] Tensão Vdc[V] Tensão Vdc [V]* Vdc CDP−PI [V] VdcCDP−MD [V] Figura 13. Tens˜ao Vdc. 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 −1 −0.5 0 0.5 1 Tempo[s] Valores[pu]

Tensão Fase A[pu] Corrente Fase A[pu]

Figura 14. Tens˜ao e corrente da fase A da rede el´etrica.

Figura 15. THD da corrente da fase A

VI. Conclus˜ao

Neste artigo foi apresentado uma proposta de controle direto de potˆencia utilizando controladores de modos

des-lizantes para um gerador de relutˆancia vari´avel.Os resul-tados da simula¸c˜ao confirmam a efic´acia do controlador direto de potˆencia durante condi¸c˜oes de funcionamento do gerador em velocidade vari´avel e com diferentes valores de referˆencia de potˆencia. Assim, a estrat´egia de utilizar a t´ecnica de controle n˜ao linear de modos deslizantes no controle direto de potˆencia ´e uma ferramenta interessante para controle da potˆencia do gerador de relutˆancia vari´avel alimentados em turbinas e´olicas.

VII. Agradecimentos

Os autores agradecem `a FAPESP pelo apoio financeiro. Referˆencias

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Referências

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