Controle parcial de potência em sistemas de energia através de um transformador de estado sólido híbrido

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dc.contributor.advisor1Encarnação, Lucas Frizera
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6162-7697
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5578918284508758
dc.contributor.authorDel Piero, Fádua Cozac Gonçalves
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0001-1985-137X
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7871247661106125
dc.contributor.referee1Có, Marcio Almeida
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0009-0001-6026-0125
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9674164201696461
dc.contributor.referee2Santos, Walbermark Marques dos
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-9871-6028
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5558697161842579
dc.date.accessioned2024-09-18T23:09:43Z
dc.date.available2024-09-18T23:09:43Z
dc.date.issued2024-06-10
dc.description.abstractIn recent years, there has been an increasing focus in science on engineering to optimize components and systems, driving advances in semiconductor technology in power electronics. This has enabled the use of higher switching frequencies, reduced volume, and increased efficiency. Within this context, microgrids, which rely on transformers and converters to integrate sources, loads, and systems, are gaining prominence. With the growing adoption of distributed energy sources, especially renewables, the use of efficient converters to control voltage, current, and power flow becomes crucial. However, the limitations of conventional transformers, such as limited voltage control and large volume, restrict system optimization. An alternative is the Solid-State Transformer, which offers advantages such as reactive power compensation, voltage regulation, and reduced size. Despite these benefits, the implementation of the Hybrid Solid State Transformer faces challenges, such as higher cost and lower efficiency. To overcome these difficulties, a hybrid topology is proposed that combines the conventional transformer with the Solid-State Transformer. In this work, a hybrid system was developed that uses the Solid-State Transformer for partial energy control, while the conventional transformer performs most of the transformation. Additional functionalities such as parallel and series active filters, reactive compensator, and dynamic voltage regulator were implemented. The system was analyzed under various load and supply profiles to validate the proposed topology and control, thereby demonstrating the feasibility of the configuration for a real-world situation
dc.description.resumoNos últimos anos, tem havido um foco crescente da ciência na engenharia para otimizar componentes e sistemas, impulsionando avanços na tecnologia de semicondutores em eletrônica de potência. Isso possibilitou o uso de frequências de comutação mais altas, redução de volume e maior eficiência. Dentro desse contexto, as microrredes, que dependem de transformadores e conversores para integrar fontes, cargas e sistemas, ganham destaque. Com o aumento da adoção de fontes de energia distribuídas, especialmente renováveis, torna-se crucial o uso de conversores eficientes para controlar tensão, corrente e fluxo de potência. No entanto, as limitações do transformador convencional, como controle de tensão limitado e grande volume, restringem a otimização do sistema. Uma alternativa é o Transformador de Estado Sólido, que oferece vantagens como compensação de potência reativa, regulação de tensão e tamanho reduzido, porém, apesar desses benefícios, a sua implementação enfrenta desafios, como custo mais elevado e eficiência inferior. Para superar essas dificuldades, será utilizada uma topologia híbrida que combina o Transformador Convencional com o Transformador de Estado Sólido. Neste trabalho, foi elaborado um sistema híbrido que utiliza o Transformador de Estado Sólido para controle parcial de energia, enquanto o transformador convencional realiza a maior parte da transformação e foram implementadas funcionalidades adicionais como filtro ativo paralelo e série, compensador de reativos e regulador dinâmico de tensão. O sistema foi analisado em diversos perfis de carga e de alimentação para validar a topologia e o controle propostos de forma a atestar a viabilidade da configuração para uma situação real
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17816
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Elétrica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectTransformador de estado sólido
dc.subjectSolid State Transformer (SST)
dc.subjectHybrid Solid State Transformer (HSST)
dc.subjectTransformador de estado sólido híbrido
dc.subjectControle parcial de potência
dc.subjectPartial power control
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica
dc.titleControle parcial de potência em sistemas de energia através de um transformador de estado sólido híbrido
dc.typemasterThesis
foaf.mboxfaduacozac@gmail.com
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