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Dissertação

Transformador Inteligente Modular de Estágio Único com Barramento DC Integrado EVALUATED

Detalhes: A crescente evolução tanto a nível de consumo como de produção de eletricidade é acompanhada de uma crescente necessidade de evolução da rede de distribuição e fornecimento de energia elétrica, com um maior controlo e qualidade. Os transformadores de baixas frequências, LFT, que compõem atualmente a rede elétrica apresentam diversas limitações como uma pobre regulação de tensão, grandes dimensões e a utilização de óleo para arrefecimento do transformador, que é um importante aspeto com impacto negativo em termos ambientais. Pelas limitações que os LFT apresentam, esta dissertação tem como principal objetivo estudar e propor um Transformador Inteligente a implementar na rede elétrica, entre as redes MT e BT, oferecendo ainda um barramento DC para carregamento de veículos elétricos. O ST apresenta uma topologia modular, composto por conversores matriciais monofásicos e transformadores de alta frequência. O controlo de tensão e corrente do lado BT é efetuado recorrendo à teoria de estabilidade de Lyapunov e ao Método de Controlo Preditivo, respetivamente. É apresentado o funcionamento do ST em funções normais de funcionamento de ligação MT/BT, o funcionamento simultâneo com carregamento DC e ainda sob influência de cavas/sobretensão na rede MT. As simulações do ST são feitas em MATLAB/Simulink e confirmam o bom funcionamento do ST na rede MT/BT, bem como durante o carregamento DC, e de dimensionamento dos filtros de entrada e saída que o constituem. O núcleo do transformador não sofre saturação pelas estratégias de controlo aplicadas ao ST e apresenta uma tensão de saída regulável em carga.
Keywords: Transformador Inteligente, Transformador de Alta Frequência, Conversor Matricial Monofásico, Estabilidade de Lyapunov, Método de Controlo Preditivo

Discussão: novembro 26, 2021, 15:30