Dissertação

{en_GB=Influence of the self-excited induction generator in the improvement of the energy efficiency in isolated PAT systems} {} EVALUATED

{pt=A substituição de válvulas redutoras de pressão (VRP) com bombas como turbina (PAT) tem sido, nos últimos anos, objeto de estudo para a determinação de uma solução viável para o controlo da pressão e capacidade de recuperar energia, a um preço baixo. O uso das turbinas foi considerando por vários autores como uma forma de aumentar a eficiência energética nos sistemas de água. Porém, a maior parte das pesquisas considera apenas a ligação da turbina hidráulica a uma rede elétrica, o que para o caso de estudo, zonas rurais e de remoto acesso, não é uma opção viável. Este trabalho contribui para um aprofundamento no estudo e otimização das turbinas operando como bombas de pressão com geradores de indução (IG), para o desenvolvimento da eficácia dos sistemas de recuperação de energia nos locais mencionados. Esta tese propõe uma metodologia do sistema PAT+SEIG que opera com diferentes cargas e diferentes velocidades de rotação. Considerando a variação dos parâmetros elétricos nas condições de isolamento da rede e uma escolha adequada de condensadores, necessário para manter a máquina a rodar nos parâmetros nominais, pode-se encontrar aqui uma solução válida para maximizar o sistema de recuperação de energia. É dada uma atenção especial ao possível impacto dos parâmetros do SEIG na otimização do sistema de recuperação. Neste trabalho foi também possível encontrar modelos de análise e de simulação do SEIG, que são mais precisos comparando com trabalhos anteriores, dado a introdução dos parâmetros de magnetização nos modelos. , en=The substitution of the pressure reducing valves (PRV) with Pump working as a Turbine (PAT) have been considered in the past years for being a viable solution as it provides both pressure control and energy savings, at a low price. The using of PAT was identified by many researchers to improve the energy efficiency in the water systems. However, most of the researchers consider the hydraulic machine connected to the electrical grid, which may be inconvenient when these recovery systems are located in rural or remote areas. To improve the knowledge of the efficiency in these recovery systems for rural areas, this thesis contributes for a further study and optimization of the off-grid PAT systems with induction generators (IG). This thesis proposes a methodology to obtain the best optimization for the excitation capacitor valuer of PAT-SEIG (Self-excited Induction Generator) system while operating under different speeds and loads. This has the goal of maximize the global energy efficiency of the system which it is vital in off-grid systems. Here, it can be found a proper solution considering the variation of the electrical parameters of the IG according to its magnetizing level. These results showed increase accuracy for modeling the SEIG as an analytical model and simulation model. The accuracy of the analytical model improved, reducing the error between analytical and experimental results. It means that it is possible to simulate all the SEIG+PAT system in the lab and its behavior with different stimuli. }
{pt=Eficiência energética, Bomba como Turbina, Gerador de Indução Autoexcitado (SEIG), en=Energy efficiency, Self- Excited Induction Generator (SEIG), Pump working as a Turbine (PAT)}

Junho 28, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Modesto Pérez-Sánchez

Universitat Politècnica de València

Professor Assistente

ORIENTADOR

Paulo José da Costa Branco

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado