Análise e simulações de um filtro banda adaptativo aplicado a um filtro activo série

Neste artigo apresenta-se o trabalho de projecto, simulação, análise e ajuste de parâmetros de um Filtro Banda Adaptativo (FBA), utilizado para, a partir das correntes medidas, gerar um sinal de referência que consiste na componente positiva à frequência fundamental das correntes do sistema trifásico. A necessidade deste sinal de referência deve-se à abordagem seguida no controlo de um Filtro Activo Série. Foram efectuadas várias simulações visando estudar o comportamento do FBA com cargas que originam elevados índices de distorção harmónica e desequilíbrio, nomeadamente rectificadores trifásicos e monofásicos com cargas do tipo RC e RL, sendo consideradas as impedâncias das linhas. As simulações foram efectuadas para diversos valores de ganho do filtro de forma a se observar as tendências de variação das saídas do mesmo.The objective of this paper is to explain the steps taken in the project, simulation, analysis and adjustment of the parameters of an Adaptive Band-Pass Filter used to generate a reference signal, consisting of the direct positive sequence of the fundamental currents of a three-phase system. This signal is required to the control approach of a Series Active Power Filter. Various simulations were performed in order to study the behavioural tendency of the Adaptive Filter. In order to obtain highly distorted current wave-shapes, three phase and single phase rectifiers with RC loads were used. To obtain unbalanced currents different types of loads were used in the single phase rectifiers. For both cases the line impedances were considered. Several simulations were run for different values of the Adaptive Filter gain in order to observe the variation of the Filter outputs.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCTI/ESE/41170/2001

Estudo do panorama das energias renováveis na União Europeia e sugestões para Portugal

Neste artigo é analisada a directiva europeia 2001/77/EC, comparando o desenvolvimento das energias renováveis na Europa e em Portugal com as metas estabelecidas por essa mesma directiva. Pretende-se também analisar quais os benefícios económicos e sociais da implantação das energias renováveis, nomeadamente a solar fotovoltaica e eólica, identificando os pontos fortes e fracos da realidade portuguesa actual. É referida uma solução técnica que visa contribuir para a produção de energia eléctrica a partir de fontes de energia renovável (nomeadamente vento e sol) ao mesmo tempo que garante uma maior eficiência no consumo dessa mesma energia.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCTI/ESSE/48242/200

Interface entre Fontes de Energia Renovável e a Rede Eléctrica

Este artigo apresenta a modelação, simulação e análise de um sistema que realiza a interface entre fontes de energia renovável (como por exemplo, energia solar ou eólica) e a rede eléctrica. O objectivo é demonstrar que, utilizando um Filtro Activo de Potência do tipo Paralelo, composto por um andar inversor e por um sistema de controlo baseado na teoria p q, é possível injectar energia na rede eléctrica e, simultaneamente, corrigir dinamicamente problemas de qualidade de energia eléctrica, tais como harmónicos de corrente ou factor de potência.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), financiadora do Projecto POCTI/ESE/41170/2001 e do Projecto POCTI/ESE/48242/2002

Comparison of fundamental positive-sequence detectors for highly distorted and unbalanced systems

This paper presents a performance comparison between a PLL and an Adaptive Filter for detecting the positive sequence at the fundamental frequency of any given voltage or current signals of a three-phase system. The comparative analysis was based on the evaluation of a series of steady state performance parameters (phase and amplitude errors, THD and unbalance) and on the response time. The tests were made to study the behaviour of both approaches when working with highly distorted and unbalanced signals. This work was carried out using the computer simulation tool PSCAD/EMTDC.The authors are grateful to FCT (Fundação para a Ciência e a Tecnologia), project funding POCTI/ESE/41170/2001

Simulações computacionais de filtros activos de potência em condições reais de operação

Dissertação mestrado, Mestre em Electrónica IndustrialO uso intensivo de cargas não lineares, tais como variadores de velocidade para motores. PCs, UPSs, entre outras, tem contribuído para uma menor qualidade da energia eléctrica, trazendo como consequências o aumento das perdas, e em certos casos resulta num decréscimo da produtividade, ou mesmo em perdas económicas graves. Com o intuito de mitigar os problemas relacionados com a qualidade da energia eléctrica, iniciou-se nos anos 70 a investigação nos filtros activo de potência. estes equipamentos, que utilizam um inversor de electrónica de potência, são capazes de compensar problemas relacionados com a forma de onda da tensão e/ou da corrente, consoante o tipo específico de filtro activo. Este trabalho descreve três tipos de filtros activos de potência. o Filtro Activo Paralelo, o Filtro Activo Série e o Filtro Activo Série-Paralelo. São introduzidas teorias de controlo e topologias de hardware para cada um dos filtros activos, e foram desenvolvidos modelos de simulação e realizadas simulações computacionais que visam mostrar o comportamento destes equipamentos. O Filtro Activo Paralelo é utilizado para compensar harmónicos e desequilíbrios de corrente, e também o factor de potência. São apresentadas simulações computacionais que mostram o seu desempenho em regime permanente e em regime transitório, e serão efectuados os seguintes testes ao filtro activo : ser levado a operar em sobrecarga, funcionamento em conjunto com filtros passivos e bancos de condensadores, etc. O Filtro Activo Paralelo é também simulado num caso em que é utilizado como interface entre fontes de energia e a rede eléctrica. O Filtro Activo Série-Paralelo é o equipamento mais próximo de uma solução universal para compensação de problemas de qualidade de energia eléctrica. Neste trabalho são efectuadas algumas simulações que visam demonstrar as potencialidades e os desafios que este tipo de filtro apresenta

Parallel association of shunt active power filters

This paper describes different types of parallel association of Shunt Active Power Filters, presents computer simulation models developed in PSCAD/EMTDC, and shows simulated results for each case. The control system used in the active filters is based on the Instantaneous Reactive Power Theory (p-q Theory). The active filters use periodic sampling as switching technique. Two types of parallel associations are presented: two active filters in different parallel feeders; and both active filters connected in parallel at the same point of the electric installation. The paper also proposes a control strategy to solve an inherent operation problem that occurs in the second type of parallel association.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Projecto POCTI/ESE/41170/2001; Projecto POCTI/ESE/48242/2002.Programa de Inventivos à Modernização da Economia (PRIME).Projecto SINUS

Análise do tarifário de energia eléctrica para a Universidade do Minho

Este Relatório Técnico foi elaborado para a Reitoria da Universidade do Minho por membros da Área de Electrónica de Potência do Departamento de Electrónica Industrial - Centro Algoritmi. O Relatório possui 194 páginas no total, contudo, apenas os itens Introdução, Trabalho Desenvolvido, Conclusões e Notas Adicionais são aqui apresentados, sendo o restante material de divulgação restrita.Este Relatório Técnico apresenta uma análise às Facturas de Energia Eléctrica para 9 instalações da Universidade do Minho: Campus de Gualtar, Campus de Azurém, Casa Museu, D. Pedro V, Novo Pólo Biblioteca, Largo do Paço, Abade Loureira, IEC (Instituto de Estudos da Criança) e Rua do Castelo. Esta Análise foi feita com o objectivo de reduzir os custos da Universidade do Minho com a energia eléctrica, através da escolha mais adequada do fornecedor de energia, dentro das 5 possíveis opções: Sector Eléctrico Público, EDP Energia, Iberdrola, Sodesa, e Unión Fenosa (sendo estas 4 últimas do Sistema Eléctrico Não Vinculado – SENV). A análise aponta um valor de redução nos custos com energia eléctrica de cerca de 15,6%. Este Relatório apresenta ainda um conjunto de “Alterações Técnicas Recomendadas” que podem vir também a contribuir para uma redução nos custos com energia eléctrica na Universidade. Antevendo a provável necessidade de realização de concurso(s) público(s) para a escolha da(s) empresa(s) fornecedora(s) de energia eléctrica à Universidade, apresentam-se os “Dados que devem constar do Concurso Público para fornecimento de Energia Eléctrica à Universidade do Minho”. Finalmente apresentam-se “Alterações sugeridas a serem efectuadas no Perfil de Facturação das Instalações Eléctricas da Universidade do Minho”, que podem ser adoptadas sem a mudança do actual fornecedor de energia, e que podem trazer uma redução imediata estimada de 5,7% com os encargos de energia eléctrica

3-phase 4-wire shunt active power filter with renewable energy interface

This paper presents a three-phase four-wire Shunt Active Filter that compensates power quality problems and can also interface renewable energy sources with the electric grid. The inverter stage of the active filter is based in a two level four leg inverter and its control is based in the Theory of Instantaneous Reactive Power (p q Theory). The filter is capable of compensating power factor, unbalance, and current harmonics. Additionally it can also make the interface between renewable energy sources and the electrical system, injecting balanced practically sinusoidal currents (with low THD).Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCTI/ESE/41170/2001, POCTI/ESE/48242/2002Programa de Incentivos à Modernização da Economia (PRIME) - projecto SINUSPrograma de Bolsas de Alto Nível da União Europeia para a América Latina (Programa Alban

Shunt active power filter with dynamic output current limitation

This paper presents a shunt active filter with a controller able to dynamically limit the output current, which allows an effective protection of the inverter semiconductors without diminishing the active filter performance. The control strategy is based on the p-q theory expanded for three-phase four-wire systems and the power stage of the active filter is composed by a two-level four-leg inverter. Simulation results on PSCAD/EMTDC trade are presented to demonstrate the performance of the dynamic current limitation.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCTI/ESE/41170/2001, POCTI/ESE/48242/2002Programa de Bolsas de Alto Nível da União Europeia para a América Latina (Programa Alban)Programa de Incentivos à Modernização da Economia (PRIME) - projecto SINU

Qualidade da energia eléctrica : casos reais

Este artigo relata e analisa alguns exemplos de casos reais de problemas de qualidade de energia eléctrica observados em diferentes instalações eléctricas. São ainda apontadas soluções para cada um dos casos.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), financiadora do Projecto POCTI/ESE/41170/2001