Análise e simulação de falhas em conversores AC-DC-AC num sistema de energia eólica

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica, ramo de EnergiaEsta dissertação incide sobre o tema de falhas em conversores AC -DC-AC num sistema de energia eólica. O sistema de energia eólica é constituído por seis turbinas eólicas de velocidade variável com uma potência nominal de 1.5 MW, sendo que cada uma possui: um sistema mecânico de transmissão de energia que é descrito por um veio de duas massas; um gerador de indução com rotor duplamente alimentado; uma caixa de velocidades e um conversor eletrónico de potência de dois níveis. As turbinas eólicas produzem energia a um nível de tensão de 575 V que é depois elevada para um nível de tensão de 25 kV de modo a que se interligue com a rede elétrica utilizando uma linha elétrica com um comprimento de 30 kmsendo por fim elevada para um nível de tensão de 120 kV na subestação ligada à rede elétrica. Os comportamentos do sistema de energia eólica que advêm de falhas no funcionamento dos dispositivos que conduzem os sistemas de conversão de energia eólica, em particular, no conversor AC-DC-AC são simulados. Estas falhas são analisadas de modo a investigar o comportamento do sistema de energia eólica perante cada uma das falhas.Abstract: This dissertation focuses on the theme of malfunctions in AC-DC-AC converter of a wind power system. The wind turbine system has six variable speed wind turbines with a rated output of 1.5 MW, having each of wind turbine: a mechanical power transmission system which is described by a shaft of the two masses; a doubly fed induction generator; a gearbox and anelectronic power converter of two levels. The wind turbines produce power at a 575 V voltage level, then voltage is raised into a 25 kV voltage level so that it is interconnected to the electric network using a power line with a length of 30 km and finally raised to a 120 kV voltage level. The behaviors of wind power systems that come from malfunctions of the devices that drive the wind energy conversion systems are simulated, in particular, on the AC-DC-AC converter. These malfunctions are analyzed in order to be able to investigate the wind power system behavior before each of the malfunctions.N/