{pt_PT=Novo sistema de transmissão HVDC utilizando conversores trifásicos de dois níveis} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Com a evolução tecnológica, tem surgido cada vez mais a necessidade e possibilidade de transferir energia elétrica a médias e longas distâncias, através de meios aéreos ou subaquáticos. Para este tipo de trânsito de energia pode ser vantajoso que a transferência aconteça em corrente contínua (DC) face à transmissão clássica em corrente alternada (AC), dado que as perdas são inferiores e não existem problemas face à potência reativa. Neste trabalho é apresentado um sistema que permite o trânsito de potências (e tensões) elevadas através de uma arquitetura multinível associando conversores de dois níveis, dimensionados para tensões e potências inferiores às utilizadas na totalidade do sistema para a transferência. A utilização da associação em série de vários conversores de dois níveis permite que, no final, o resultado obtido apresente formas de onda multiníveis. Este sistema faz uso de transformadores de enrolamentos em aberto, filtros e também de controladores de potência e de tensão que foram projetados para o sistema. O sistema foi desenvolvido e testado em ambiente Matlab, tendo sido sujeito a várias condições de funcionamento. No final deste trabalho, são analisados os resultados obtidos, destacando a importância dos filtros passivos e conclui-se que, no geral, a elevada eficiência do sistema, o funcionamento multinível e a baixa taxa de distorção harmónica total (THD) das grandezas relevantes tornam este trabalho uma proposta viável., en=As technology evolves, the need and possibility to transfer electrical energy across long distances arose, be it through transmission lines or sub aquatic cables. For long distances it can be more advantageous that the transmission happens in direct current (DC) instead of the classical alternate current (AC), as its losses are reduced and no problems related to reactive power exist. In this work is presented a transmission system that allows energy flow at high power and voltage levels by use of a multi-level architecture involving multiple two-level converters, rated for lower voltages and powers than the the ones used by the system. By using multiple two-level converters in series it is possible to achieve multi-level operation as opposing to two-level operation. In order to achieve such results, this power system makes use of open winding transformers, filters and also controllers, such as current, power and voltage controllers, in order to establish the transferred power and the voltage level at which the power transfer occurs. The designed system was developed and tested in Matlab, being subject to various tests and operating conditions. At the end of this work, the obtained results are analyzed, highlighting the relevancy of the passive filters and it comes to conclusion that, in general, the high efficiency of the system, the multi-level operation and the relatively low total harmonic distortion (THD) of the relevant waveforms turn this work in a viable proposal.}

Discussão: novembro 24, 2021, 17:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Rui Filipe Batista Rum Castro (ist187116)

ORIENTADOR

José Fernando Alves da Silva

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedrático