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Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-22T11:26:08Z No. of bitstreams: 1 EUZELI CIPRIANO DOS SANTOS JÚNIOR - TESE PPGEE 2007..pdf: 9555243 bytes, checksum: 3b8eadb84319e791fe5d8d5140e98967 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-22T11:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EUZELI CIPRIANO DOS SANTOS JÚNIOR - TESE PPGEE 2007..pdf: 9555243 bytes, checksum: 3b8eadb84319e791fe5d8d5140e98967 (MD5) Previous issue date: 2007-04 Os sistemas de conversão estáticos com número reduzido de componentes vêm se tornando cada vez mais importantes nas áreas de eletrônica industrial e acionamento de máquinas elétricas, devido a fatores relacionados com o custo e o tamanho do sistema. Apesar dos sistemas que empregam topologias com número reduzido de componentes semicondutores apresentarem grande número de trabalhos na literatura técnica, estes sistemas apresentam algumas desvantagens em aplicações específicas frente as topologias convencionais. Da mesma forma, o estudo das topologias que buscam a redução no tamanho do sistema representa um importante tópico em eletrônica de potência, e vários trabalhos têm abordado este tema. Técnicas bastante usuais na utilização dos sistemas com número reduzido de componentes se baseiam no compartilhamento de um braço do conversor entre a unidade retificadora e a unidade inversora, e a utilização do ponto central do barramento CC. No entanto estas topologias com braço compartilhado e/ou com acesso ao ponto central do barramento implicam em restrições relacionadas com a capacidade de tensão do conversor. Em aplicações específicas, tais como o acionamento de múltiplas máquinas, a diminuição no número de componentes pode se tornar indispensável, já que existe uma relação direta entre o aumento no número de máquinas e a necessidade de aumentar o número de componentes para acioná-las. Neste trabalho serão estudados os conversores estáticos CA-CA com número reduzido de componentes para diferentes aplicações. A redução de componentes mencionada é verificada tanto na redução no número dos dispositivos semicondutores, quanto na redução no número de indutores de filtro utilizados. Estas reduções de componentes terão impacto na diminuição do tamanho do sistema e na redução dos custos. Portanto, serão propostas novas configurações de conversores que estão incluídas no cenário descrito anteriormente, além de ser proposto uma técnica de controle que torna as topologias com braço dividido mais atraentes, levando em consideração alguns critérios de desempenho, como capacidade de tensão do conversor e corrente no barramento capacitivo. Reduced components electrical machine, become more and more important in the area that forms industrial electronics and electrical machine drive due to factors related with cost and size of the system. Despite of drive systems with reduced number of semiconductors devices being well known in the literature, these systems introduce some drawbacks in specific applications, for example, when the system size needs decreasing or when demand for cost reduction. A very usual technique for reduced components drive systems is sharing of one converter’s leg between the rectifier unity and the inverter unity, besides of dc-bus midpoint utilization. However, these shared leg configuration or dc-bus midpoint configuration can get some limitations due to dc-bus voltage capability. The decreasing in the number components can become indispensable, especially in applications with multiple machines because exists a direct relation between the increasing the amount of machines and the need increase the number of components to drive them. To discuss each point previously mentioned, this work addresses reduced components drive systems in a general way. The mentioned reduction is referred to the decreasing of number of semiconductors devices as well as boost inductors filters so that the reduction of the first will have a greater impact in the size of the system while the reduction of semiconductors will result economy. Therefore, has been proposed new converter configurations as discussed before, in addition is proposed a control technique that become these proposed topologies more attractive, as a point of view of different performance, like dc-bus voltage and capacitor current capability.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A crescente demanda energética mundial e o aumento da preocupação social/política com a questão ambiental têm impulsionado a inserção de fontes de energias renováveis (FERs) no sistema elétrico de potência (SEP), como sistemas fotovoltaicos e sistemas eólicos de geração. Geralmente essas fontes são inseridas no SEP como sistemas de geração distribuída (SGDs) no novo modelo de matriz energética organizada por microrredes. Essas microrredes são redes em escala reduzida compostas por fontes baseadas em SGDs, cargas elétricas e sistemas de armazenamento de energia (SAEs). A dependência dessas fontes de energia à condições meteorológicas as torna intermitentes e estocásticas. Portanto, para prover o equilíbrio energético dessas microrredes é necessária a utilização dos SAEs. Nesse sentido, neste trabalho é proposta uma estratégia de controle cooperativo para regular o fluxo de potência de uma microrrede CC com um SAE interconectado. A estratégia proposta coordena o controle de tensão do barramento CC pelo Interlink CC (ILC) e pelo SAE, provendo a suavização da potência fornecida a rede elétrica. Para desacoplar as malhas de controle é utilizada uma função de inferência gaussiana baseada na informação do desvio de tensão no barramento CC. A técnica proposta é validada por meio de simulações digitais e testes experimentais. The growing global energy demand and the increasing social/political concern for the environment has driven the insertion of renewable energy sources (RESs) in the electrical power system (EPS), such as photovoltaic systems and wind generation systems. Generally, these sourcers are inserted in the EPS as distributed generation (DGs) systems in the new matrix energy model organized by microgrids (MGs). MGs are small-scale networks composed of sources based on DGs, electrical loads and energy storage systems (ESS). RESs are dependent on meteorological conditions which make it intermittent and stochastic. To provide the energy balance of these microgrids, it is necessary to integrate ESSs. Therefore, this work proposes a cooperative control strategy to regulate the power flow of a DC MG with an interconnected ESS. The proposed strategy coordinates the voltage control of the DC bus by Interlink CC (ILC) and by ESS, providing power smoothing. To decouple the control loops from the bus, a Gaussian inference function is used based on the information of the voltage deviation on the DC bus. The proposed technique is validated through digital simulations and experimental tests.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-28T23:11:21Z No. of bitstreams: 1 MARCOS BATISTA KETZER – TESE (PPGEEI) 2017.pdf: 19636979 bytes, checksum: 464380f92f3fb477252ab2b6f6cd2655 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-28T23:11:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCOS BATISTA KETZER – TESE (PPGEEI) 2017.pdf: 19636979 bytes, checksum: 464380f92f3fb477252ab2b6f6cd2655 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 Esta tese de doutorado apresenta as contribuições realizadas no desenvolvimento de controladores eletrônicos modulados por largura de pulso para compensadores estáticos de potência aplicados na mitigação de. componentes harmônicas de tensão e corrente. Entre as novidades das técnicas aqui apresentadas, destacam-se as seguintes características: maior integração viabilizada pela redução do número de sensores para operação, e projeto robusto, considerando modelagem e sintonia, otimizando tolerância às incertezas e imunidade ao ruído nas malhas de realimentação. As soluções apresentadas contribuem para redução de custos de fabricação, assim como manutenção dos equipamentos, uma vez que o conjunto de componentes eletrônicos necessários na composição do equipamento é reduzida. Dentro do apresentado contexto, esta tese é dividida em três partes, agrupando um conjunto de contribuições distintas em cada caso, exploradas com diferentes topologias de circuitos. Na primeira e segunda parte são apresentadas duas soluções de controladores sensorless, o primeiro baseado na orientação dos sinais, e o segundo baseado na modulação. Enquanto a primeira e segunda parte focam na realização digital dos controladores, na terceira parte é apresentada uma solução em circuito integrado analógico-misturado, com potencial aplicação em sistemas de alta densidade. Também na terceira parte é discutida uma solução considerando circuitos de gerenciamento de energia com dois estágios de conversão. A fim de demonstrar a viabilidade técnica das contribuições, simulações numéricas e resultados experimentais obtidos em laboratório a partir de protótipos são apresentados. Análises da operação em regime permanente e transitórios são discutidos, mostrando que um desempenho satisfatório e estável é obtido através das técnicas propostas. This doctoral dissertation presents a set of contributions considering the development of pulse width modulated electronic controllers for static power compensators, applied in the mitigation of harmonic components of voltage and current. Among the novelties of the presented techniques, the following charact.eristics are highlighted: greater integration made possible with the reduction of the number of sensors, and robust design, considering the modeling and tuning, optimizing the tolerance for uncertainties and noise immunity in the feedback schemes. The presented solutions contribute for the reduction of manufacturing costs, since the set of electronic components for the equipment composition is reduced. In the presented context, this thesis is divided in three parts, grouping a set of distinct contributions in each case, which is explored with different circuit topologies. In the first and second parts two main solutions for sensorless controllers are presented, the first based in the signals orientations, and the second in the modulation. Whereas the first and second part focuses on the digital realization of the controllers, the third part presents an analog-mixed integrated circuit solution, with potential applications in high-density systems. In addition, the third part discusses a solution considering power management circuits with two-stage conversion. In order to demonstrate the technical feasibility of the presented contributions, numerical simulations and experimental results obtained through laboratory prototypes are presented. Analysis of the steady-state regime and transients are discussed, showing that a satisfactory performance is obtained through the proposed techniques.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-21T17:18:48Z No. of bitstreams: 1 JOÃO HELDER GONZAGA MUNIZ DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEEI) 2016.pdf: 5964138 bytes, checksum: e0f1b793c6851d1c5ab1ec454862dfae (MD5) Made available in DSpace on 2018-09-21T17:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO HELDER GONZAGA MUNIZ DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEEI) 2016.pdf: 5964138 bytes, checksum: e0f1b793c6851d1c5ab1ec454862dfae (MD5) Previous issue date: 2016-11-14 Os inversores multiníveis foram introduzidos como uma alternativa para o aumento da qualidade e da eficiência dos sistemas alimentados por inversores. Dependendo do nível de tensão c.c. do barramento aplicado ao inversor, pode ser inevitável a utilização de topologias multi-níveis. Estas topologias possibilitam a redução da tensão sobre cada um destes dispositivos. Contudo, uma quantidade maior de interruptores não só aumenta o custo final do inversor, como também requer o uso de estratégias mais complexas de modulação e controle. Ainda, alguns pontos inerentes aos inversores multiníveis como: redução da tensão de modo-comum, tolerância à faltas e desbalanceamento das tensões dos capacitores, entre outros, precisam ser investigados. Neste cenário, são de muito interesse os estudos de novas topologias multiníveis, além de novas técnicas de modulação simplificadas. Neste trabalho serão estudados inversores multiníveis com diferentes princípios de operação, abordando topologias híbridas formadas pelo empilhamento de células dois níveis. A primeira delas, consiste de um inversor monofásico de quatro níveis em ponte. Este inversor é composto de um braço de dois níveis e um braço de três níveis apresentando mesma tensão de bloqueio para todas as haves. Na segunda topologia, os pontos centrais de cada um dos braços são conectados ao mesmo ponto, com o braço externo envolvendo o interno, representando uma estrutura pouco investigada. Esta topologia necessita de chaves bidirecionais para tornar possível seu correto funcionamento. É feito ainda um estudo de um inversor de 2/3 níveis, onde é proposto um algoritmo de modulação simplificado, onde consegue-se uma significativa redução no número de operações realizados. Por fim, é estudado um inversor multinível simétrico híbrido baseado nas topologias meia-ponte e ANPC, onde são propostas duas alterações na topologia que juntamente com a modificação do padrão de chaveamento, fornece um melhor controle no balanceamento das tensões dos capacitores, além de reduzir a quantidade de fontes c.c. utilizadas pelo mesmo. Multilevel inverters are an alternative for both quality and efficiency increase of inverter fed systems. Depending on the voltage level c.c. of the bus applied to the inverter, the usage of multilevel topologies is inevitable. Those topologies reduce the voltage over each of those devices. However, a higher quantity of switches increases the inverters final cost, and requires more complex approaches for control and modulation. Also, few inherent aspects of the multilevel inverters including: reduction of the common-mode voltage, fault tolerance and unbalance capacitors voltages, among other, need to be investigated. In this scenario, new multilevel topologies have great interest, also with new and simplified modulation techniques. In this work we study multilevel inverter with different operational principles, formed by formed by stacking two levels cells. The first one, consist of a single-phase inverter with a four level bridge. This inverter is composed of a two level leg and a three level leg, presenting the same blocking voltage for all the switches. In the second topology, every central point of each of the leg is connected into a common single point, with the extern leg over the intern one, a structure poorly studied. This topology needs bidirectional switches for a correct well function. A study of the 2/3 level inverter is done, in which a signicant redution of the operation numbers is a chieved. Finally, a hybrid symmetricmultilevel inverter is studied based on both half-bridge and ANPC topologies, in which two changes in the topology are proposed alongside with some changes in the switching standard. This provides a better control in the capacitors voltage balance, and reduces the amount of sources c.c. used by them.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-04T18:02:59Z No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL – TESE (PPGEE) 2015.pdf: 4680910 bytes, checksum: e3fc0741095b2b256a82c76474078d7b (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-04T18:02:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL – TESE (PPGEE) 2015.pdf: 4680910 bytes, checksum: e3fc0741095b2b256a82c76474078d7b (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 Atualmente aplicações utilizando conversores de energia nas indústrias e na área de transmissão de energias alternativas, como a energia eólica, têm feito surgir conversores que operam em média tensão. Esse fato ampliou as preocupações em relação ao nível de harmônicos em instalações onde a sensibilidade a este tipo de problema é elevada. Este trabalho discute fi ltros ativos multi-modulares (fi ltros cooperativos), bem como filtros multin veis, para lidar com as aplica c~oes de m edia tens~ao. No cen ario de ltros ativos foi desenvolvida uma solução que compensa a parcela fundamental da potência reativa e os componentes harmônicos de corrente de uma forma independente, com o objetivo de reduzir as perdas totais do sistema. Duas topologias são estudadas: uma usando dois conversores trifásicos fonte de tens~ao convencionais e uma em que um dos conversores trifásicos convencional é substituído por um conjunto formado por três pontes H interligadas na con guração estrela com o neutro isolado. Em relação aos fi ltros ativos implementados com conversores multiníveis são explorados dois conversores híbridos em cascata. Uma destas topologias já foi apresentada na literatura técnica como um sistema para acionamentos de máquinas, porém são implementadas duas novas abordagens para a regulação da tensão no barramento CC utilizando as técnicas PWM escalar e 'Level-Shifted'. A outra topologia é uma derivação da primeira para os sistemas a quatro. Aspectos técnicos tais como: a estratégia PWM, a distribuição de potência entre os conversores, as estratégias de controle e as perdas são abordadas para comparar com as soluções convencionais presentes na literatura. Currently, the industrial demand for power converters operating in the medium voltage has increased concerns about the level of harmonics in installations where the sensitivity to this problem is high. This work discusses modular active lters (collaborative ltering) and multilevel lters (to deal with the applications of medium voltage). In such scenario, active lters are a solution that compensates the fundamental portion of reactive power and the harmonic current components in an independent way, with the aim of reducing the total system losses, was developed. Two topologies are shown: one using two conventional threephase voltage source inverters and other where one of the conventional three-phase converters is implemented with by a set formed by three H-bridge star-connected. In the case of active power lter implemented with multilevel power converters, two hybrid cascade converters are presented. The rst have been presented in the technical literature as a system to drive machinery, although at this work the innovation is on regulation of Dc-link voltages using scalar and 'Level-Shifted' PWM methods. The second is a derivation of the rst one for fourwire systems. Issues such as PWM strategy, the distribution of power between converters and control strategies are discussed. Keywords: power quality, medium voltage, active lters, multilevel converters.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-20T22:15:13Z No. of bitstreams: 1 ADI NEVES ROCHA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 4213060 bytes, checksum: 41dbc9ec6203a02fc678bc1c878970dc (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-20T22:15:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADI NEVES ROCHA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 4213060 bytes, checksum: 41dbc9ec6203a02fc678bc1c878970dc (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 O objetivo do estudo apresentado nessa dissertação é analisar e comparar dois inversores fonte de tensão acionando uma máquina de indução hexafásica. as estruturas analisadas são: o conversor composto de seis braços possuindo dois dispositivos semicondutores por braço (12 chaves) e um conversor composto de três braços e nove dispositivos semicondutores (9 chaves). A estrutura composta por 12 chaves é a configuração padrão para acionamento de cargas hexafásicas . Analisando quanto ao aspecto da quantidade de chaves o conversor de 9 chaves apresenta uma evidente redução do número de componentes. Neste trabalho busca-se uma comparação mais fundamentada a partir da análise destas topologias com relação a outras características, tais como: (i) estrutura ou modo de conexão dos dispositivos com a descrição das limitações de cada estrutura; (ii) diferenças nas técnicas de modulação empregadas; (iii) níveis de corrente e tenção em cada um dos dispositivos que compõem a estrutura; (iv) análise do desempenho segundo a quantidade de perdas por condução e por chaveamento; (v) análise de desempenho quanto aos níveis de dispersão harmônica. Apesar da análise estar voltada para a comparação dos conversores, há uma descrição da máquina hexafásica modelada por decomposição vetorial e a aplicação de uma estratégia de controle no acionamento da máquina, utilzando a técnica de controle por fluxo rotórico. The goal of the study presented in this thesis is to analyze and compare towo voltage source inverters driving a six-phase induction machine. The types of structures analyzed are: the converter of six legs having two semiconductor devices per leg (12 switches) and an inverter composed of three legs - (nine semiconductor devices 9 switches). The converter of 12 switches is the default configuration for driving six-phase loads. Analyzing the numbers of switches aspects, the 9 switches converter shows a clear reduction in the number of components. This paper seeks a more reasoned comparison from the analysis of these topologies with respect to other characteristics, such as: (i) structure or way of connecting devices to the description of the limitations of each structure; (ii) differences in the modulation techniques employed ; (iii) levels of current voltage in each of the devices of the structure; (iv) analysis of performance depending on the amount of conduction and switching losses; (v) performance analysis of the levels of harmonic distortion. Althought the analysis is focused on the comparison of the converters, there is a description of the six-phase machine modeled by vector decomposition and implementation of a control strategy to drive the machine using the rotor flux control technique.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-10-11T20:08:11Z No. of bitstreams: 1 LUCAS VINICIUS HARTMANN - TESE PPGEE 2013..pdf: 5530794 bytes, checksum: f448eec6bc75593b3c2a0a1e338ee73f (MD5) Made available in DSpace on 2019-10-11T20:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUCAS VINICIUS HARTMANN - TESE PPGEE 2013..pdf: 5530794 bytes, checksum: f448eec6bc75593b3c2a0a1e338ee73f (MD5) Previous issue date: 2013-10-17 Eventos como os apagões sofridos no Brasil entre os anos de 2001 e 2009 tem gerado preocupação quanto a disponibilidade de energia no futuro, a qual ´e intensificada por uma previsão de 55% de aumento na demanda até o ano de 2022. Fontes de energias renováveis, como eólica e solar, possuem um papel importante no suprimento desta demanda, e podem operar com baixo impacto ambiental. Neste trabalho é estudada a utilização de energia solar fotovoltaica para alimentação de sistemas de iluminação noturna, permitindo que a energia que por estes seria consumida seja redirecionada para outras aplicações. Sistemas fotovoltaicos de iluminação noturna são geralmente compostos por um conjunto de módulos geradores, acumuladores, controlador de carga, inversor e lâmpadas, sendo os primeiros quatro estudados neste trabalho. De modo a obter conhecimento instrumental ao restante do trabalho foram estudados os acumuladores, sendo projetada uma plataforma de testes para estes. A partir dos resultados obtidos em ensaios foi obtido um modelo para simula¸c˜ao de acumuladores, o qual apresentou erro de tens˜ao da ordem de 50mV para acumuladores com mais de 20% de carga. Foi obtido também um modelo baseado em redes neurais para estimação do estado de carga, obtendo erro típico de 2% e chegando a 6% no pior caso. Visando otimizar o aproveitamento do gerador fotovoltaico foi desenvolvida uma nova técnica de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT). Esta técnica é baseada na combinação de uma técnica heurística com uma técnica baseada em modelo, apresentando tanto o erro da ordem de 0, 1% em regime permanente característico das técnicas heurísticas, quanto o ganho de 70:1 na velocidade de rastreamento característico para técnicas baseadas em modelo. A utiliza¸c˜ao de conversor de carga e inversor como dois elementos distintos não é ótima, uma vez que controladores de carga simples não implementam MPPT, e modelos mais complexos adicionam componentes reativos além dos já presentes no inversor. Neste trabalho são então propostas topologias de conversores baseadas no inversor fonte de impedância (ZSI), as quais são capazes de substituir inversor e controlador de carga por um único conversor. Cada topologia possui modos de operação diurno e noturno distintos, sendo a primeira topologia reconfigurada por relé e a segunda apenas por alteração nas leis de controle. Ambas as topologias possibilitam o compartilhamento de componentes entre os modos de operação, reduzindo volume, custo e complexidade de instalação do sistema. Events such as the blackouts in Brazil between 2001 and 2009 have raised concerns about future energy availability, which is intensified by a forecast of 55% increase in demand by the year 2022. Renewable energy sources , such as wind and solar, play an important role in supplying this demand, and can operate with low environmental impact. In this work we study the use of solar photovoltaic energy to power night lighting systems, allowing the energy that would be consumed by them to be redirected to other applications. Photovoltaic night lighting systems are generally composed of a set of generator modules, accumulators, charge controller, inverter and lamps, the first four being studied in this work. In order to obtain instrumental knowledge for the rest of the work, the accumulators were studied and a test platform was designed for them. From the results obtained in tests, a model for simulating accumulators was obtained, which presented voltage error of the order of 50mV for accumulators with more than 20% load. It was also obtained a model based on neural networks for load state estimation, obtaining typical error of 2% and reaching 6% in the worst case. In order to optimize the use of the photovoltaic generator a new Maximum Power Point Tracking (MPPT) technique. This technique is based on the combination of a heuristic technique with a model-based technique, presenting both the 0.1% steady-state error characteristic of the heuristic techniques and the 70: 1 gain in the characteristic tracking speed for techniques. model-based. The use of load converter and inverter as two distinct elements is not optimal, since single load controllers do not implement MPPT, and more complex models add reactive components in addition to those already present in the inverter. In this work, impedance source inverter (ZSI) based converter topologies are proposed, which are capable of replacing the inverter and load controller with a single converter. Each topology has different day and night modes of operation, the first topology being relay reset and the second only by change in control laws. Both topologies enable component sharing between modes of operation, reducing volume, cost and complexity of system installation.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-26T10:00:32Z No. of bitstreams: 1 GREGORY ARTHUR DE ALMEIDA CARLOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 11011666 bytes, checksum: c6f2f76ed913e6fd0610fbc1820f7229 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T10:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GREGORY ARTHUR DE ALMEIDA CARLOS - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 11011666 bytes, checksum: c6f2f76ed913e6fd0610fbc1820f7229 (MD5) Previous issue date: 2012-07 Existem vários tipos de distúrbios que podem causar o mau funcionamento de um sistema elétrico, o que caracteriza-o como uma fonte de alimentação de baixa qualidade de energia. Entre tais problemas, destacam-se os afundamentos de tensão (sags) e elevações de tensão (swells). Um dispositivo capaz de mitigar tais problemas é o restaurador dinâmico de tensão (DVR). Tal dispositivo pode compensar distorções harmônicas, saltos de ângulo de fase e eventuais desequilíbrios de rede de maneira que a carga não seja afetada. Este trabalho apresenta uma estrutura DVR obtida via conexão série de dois inversores trifásicos. Tal arranjo visa alimentar os transformadores de injeção do DVR com seus enrolamentos abertos. Esta topologia de inversor é comumente usada em acionamento de máquinas com terminais a enrolamentos abertos, conhecida na literatura como OEW (do inglês Open End Winding). Neste trabalho, a topologia em estudo engloba alguns aspectos como: (i) Modelo e configuração do DVR, (ii) Estratégia de chaveamento Hídrica PWM, (iii) princípios básicos de operação e (iv) estudos comparativo com relação a estrutura convencional. As principais vantagens da estrutura proposta em comparação com a convencional são: (i) distorção harmônica reduzida (operando na mesma frequência de chaveamento), (ii) perdas reduzidas no conversor (operando com o mesmo nível de distorção harmônica), (iii) menos esforços (stress) nas chaves de potência e (iv) capacidade de tolerância a falhas. O sistema do DVR proposto adequa-se para aplicações em sistemas de média e alta tensão visto que o mesmo é capaz de gerar tensões com maior números de níveis, caracterizando-a em uma estrutura multinível. Os estudos feitos são validados através de resultados de simulação e experimentais. There are several types of disturbances that can cause a malfunction of an electrical system, which characterizes it as a low power power source. Among these problems, we can highlight the voltage sags and swells. One device able to mitigate such problems is the dynamic voltage restorer (DVR). Such a device can compensate for harmonic distortions, phase angle jumps and possible network imbalances so that the load is not affected. This work presents a DVR structure obtained through the serial connection of two three-phase inverters. Such an arrangement aims to power the DVR's injection transformers with their windings open. This inverter topology is commonly used in the drive of machines with terminals to open windings, known in the literature as OEW (Open End Winding). In this work, the topology under study encompasses some aspects such as: (i) DVR model and configuration, (ii) PWM Water switching strategy, (iii) basic operating principles and (iv) comparative studies with respect to conventional structure. The main advantages of the proposed structure compared to conventional are: (i) reduced harmonic distortion (operating at the same switching frequency), (ii) reduced losses in the converter (operating at the same level of harmonic distortion), (iii) less (stress) on the power switches and (iv) fault tolerance. The proposed DVR system is suitable for applications in medium and high voltage systems since it is capable of generating voltages with higher numbers of levels, characterizing it in a multilevel structure. The studies done are validated through simulation and experimental results.

Os avanços tecnológicos das chaves controláveis de potência abriram caminho para uma nova era da eletrônica de potência, possibilitando a produção industrial em larga escala de soluções usadas nas mais diversas áreas da tecnologia. Uma das últimas descobertas na área de topologias de conversores CC-CA trifásicos foi o inversor fonte Z, que foi apresentado como uma possível solução às barreiras conceituais e limitações técnicas apresentadas pelos inversores trifásicos fonte de tensão. Entretanto, há uma carência no meio científico de soluções que aplicam inversores fonte Z com ênfase na redução de custos, volume, peso e perdas no processo de conversão nas mais diversas áreas. Este trabalho, então, propõe contribuir em novas topologias e técnicas de modulação por largura de pulso para conversores fonte Z em sistemas fotovoltaicos trifásicos aterrados e sem transformador, e em sistemas de conversão monofásica-trifásica de baixo custo. Análises teóricas detalhadas e resultados de simulação e experimentais corroboram o funcionamento dos sistemas propostos e a eficácia dos mesmos em reduzir custo, volume, peso e perdas no processo de conversão.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-21T14:20:04Z No. of bitstreams: 1 BERNARD DE SÁ GOUVEIA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 27479845 bytes, checksum: 53d2aaa95b2b87351d2e06e78d1f601e (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T14:20:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BERNARD DE SÁ GOUVEIA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 27479845 bytes, checksum: 53d2aaa95b2b87351d2e06e78d1f601e (MD5) Previous issue date: 2010-09 Os sistemas que empregam conversores estáticos em paralelo vêm se tornando cada vez mais importantes no universo da eletrônica de potência, devido principalmente ao aumento da contabilidade e à qualidade dos sinais de tensão e corrente do sistema. Apesar dos sistemas paralelos serem bem conhecidos na literatura, muitos dos estudos trataram de paralelismo de sistemas, somente com reti cadores ou somente com inversores. Recentemente foi estudado algumas configurações de conversores estáticos CA-CC-CA em paralelo. Neste trabalho, são propostas seis novas topologias de conversores estáticos CA-CC-CA trifásico-trifásico com número reduzido de braços. Para cada topologia proposta serão abordados os seguintes aspectos: (i) modelagem dinâmica da configuração; (ii) controle da corrente da rede, tensão do barramento CC, da tensão fornecida à carga; (iii) estratégia PWM e (iv) estudo do impacto da utilização de uma, duas ou seis portadoras PWM no desempenho do sistema. Além disso, as topologias propostas permitem reduzir: as distorções harmônicas da corrente da rede elétrica e da tensão fornecida à carga, as perdas de alta frequência nos capacitores do barramento CC e as perdas de potência nos semicondutores (IGBTs e diodos) em comparação às topologias convencionais nas mesmas condições de operação. Por m, resultados de simulação e experimentais são apresentados e comparados para validação das topologias propostas. Parallel systems with static converters become more and more important in the world of power electronics, mainly due to the increase of reliability and quality of voltage and current signals from the system. Even though the parallel systems are well known in the literature, many of the studies dealing with parallel systems, only with recti ers or only with inverters. Recently, have been studied some static converters AC-DC-AC parallel con gurations. In this paper, six new static converter AC-DC-AC three-phase to three-phase topologies with a reduced number of legs are proposed. For each topology will be considered the following aspects: (i) dynamic modelling of the con- guration (ii) control of the grid current, dc-link voltage and the load voltage; (iii) PWM strategy and (iv) study of the impact of using single, double or six carriers-based PWM in the system performance. Moreover, the proposed topologies are able to reduce: the harmonic distortion of the grid current and load voltage, the power losses of high frequency of dc-link and the power losses in semiconductors (IGBTs and diodes) compared to conventional topologies under the same operating conditions. Finally, simulation and experimental results are presented and compared to validate the proposed topologies.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-21T16:09:32Z No. of bitstreams: 1 BRUNO EMANUEL DE OLIVEIRA BARROS LUNA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 1834463 bytes, checksum: 6e273cab0dcb1eb41611038267b3c0aa (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-21T16:09:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO EMANUEL DE OLIVEIRA BARROS LUNA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 1834463 bytes, checksum: 6e273cab0dcb1eb41611038267b3c0aa (MD5) Previous issue date: 2010-03-12 Este trabalho propõe um algoritmo para detecção instantânea do ângulo de fase baseado em componentes de sequência. O método dos mínimos quadrados recursivo ponderado é utilizado para estimar as componentes de sequência positiva e negativa. O ângulo de fase é determinado a cada iteração a partir da componente fundamental de sequência positiva. A operação do algoritmo é apresentada sob condições de qualidade de energia comuns ao sistema elétrico de potência. Ensaios experimentais sob tais condições são apresentados e analisados. O ângulo de fase estimado é aplicado nas estratégias de controle do compensador série para realizar as funções de restauração de tensão e compensação de harmônicos. Os resultados da operação do algoritmo e da aplicação são apresentados e analisados. This work proposes an algorithm to detect instantaneous phase angle based on sequence components. The method of weighted recursive least squares is used to estimate the components of positive and negative result. The phase angle is determined at each iteration, from the fundamental component of positive sequence. The operation of the algorithm is presented considering power quality conditions which are usual in the electric power system. Experimental tests under such conditions are presented and analyzed. he estimated value of the phase angle is applied to the series compensator control strategies to perform the voltage restoration and harmonics compensation. The results of the algorithm operation and the application to the compenstor are are presented and analyzed.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-20T09:57:22Z No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 9528947 bytes, checksum: 7e90998a9e22113026728aec831cd0af (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-20T09:57:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALVARO DE MEDEIROS MACIEL - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 9528947 bytes, checksum: 7e90998a9e22113026728aec831cd0af (MD5) Previous issue date: 2009-08 Este trabalho aborda os filtros ativos shunt com dois ou mais conversores fonte de tens˜ao operando em paralelo. Para esta possibilidade de opera¸c˜ao, este trabalho pretende propor duas topologias de filtros ativos shunt operando em paralelo: uma que utiliza dois conversores de filtro com dois barramentos distintos e a outra que utiliza dois conversores distintos, mas que compartilham um único barramento. A primeira topologia pode operar com os dois conversores funcionando com frequências distintas, um conversor de filtro ´e controlado somente para compensar o reativo fundamental da carga enquanto que o outro é controlado para compensar as componentes de corrente ativas e reativas harmônicas da carga. Além de compensar o conteúdo harmônico da carga, este segundo conversor tem por finalidade corrigir quaisquer distúrbios harmônicos originados pelo filtro de menor frequência. A depender da carga, o filtro de reativos pode processar correntes superiores ao filtro de harmônicos, o que implica numa redução nas perdas de chaveamento se comparada com a configuração padrão de filtro ativo de potência paralelo que utiliza somente um conversor fonte de tensão controlado tanto para compensar reativos quanto para reduzir harmônicos de corrente. A segunda topologia visa a contribuição na redução do número de componentes, além de permitir que o sistema filtro (composto de dois conversores fonte de tensão compartilhando um único barramento) possa operar com potências de carga superiores aos níveis de tensão e corrente dos dispositivos de mercado, já que é possível dividir a corrente de compensação entre os dois filtros. Neste tipo de topologia surge uma corrente de circulação entre os dois conversores de filtro e, atualmente, esta corrente de circulação é reduzida via indutores acoplados conectados aos reatores de filtro, mas neste trabalho é proposto um esquema de controle que elimina esta corrente de circulação, além da consequente estratégia PWM (Modulação por Largura de Pulso) com esta finalidade. This work addresses active shunt filters with two or more source operating in parallel. For this possibility of operation, this work intends to propose two topologies active shunt filters operating in parallel: one that uses two filter converters two different buses and the other using two different which share a single bus. The first topology can operate with the two inverters running at frequencies filter converter is controlled only to compensate for the fundamental reac- of the load while the other is controlled to compensate the components active current and harmonic reactive loads. In addition to compensating content harmonic load, this second converter is intended to correct any harmonic disturbances caused by the lower frequency filter. Depending on the load, the reagent filter can process currents higher than the harmonic filter, which implies a reduction in switching losses compared to parallel power active filter pattern that uses only a controlled voltage both to compensate reactive and to reduce harmonics of chain. The second topology aims to contribute in reducing the number of components, in addition to allowing the filter system (composed of two voltage source converters sharing a single bus) can operate at higher load ratings the voltage and current levels of the market devices, since it is possible to divide the compensation current between the two filters. In this type of topology a circulating current between the two filter converters and, currently, this current of ducting is reduced via coupled inductors connected to the filter reactors, but in this work is proposed a control scheme that eliminates this circulating current, in addition to the consequent PWM (Pulse Width Modulation) strategy with this goal.