Análise de desempenho de diferentes estratégias de modulação PWM para conversores de três níveis com diodo de grampeamento

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dc.contributor.advisor-co1Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
dc.contributor.advisor1Vieira, José Luiz de Freitas
dc.contributor.authorDelai, Antonio Marcos
dc.contributor.referee1Có, Marcio de Almeida
dc.contributor.referee2Encarnação, Lucas Frizera
dc.date.accessioned2018-08-02T00:00:36Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-02T00:00:36Z
dc.date.issued2016-12-01
dc.description.abstractMultilevel converters are finding greater increased attention in industry and academic research as one of the preferred choices of electronic power conversion for high-power applications that need to operate at medium voltage levels, mainly due to high demand of power ratings. Several researches are contributing to further improve the performance of multilevel converters, so that energy efficiency attached to good quality of energy with reduced power losses is desired. Thus, new or improved pulse width modulation (PWM) techniques are assisting to improve these requirements. Among of multilevel converters topologies available, the NPC converter (Neutral Point Clamped) is becoming an attractive option in the market and expanding its use in several applications, even as in medium and high voltage systems as well as in the industrial sector and renewable energy systems. The significance of modulation techniques in the performance of multilevel converters has been demonstrated. Due this, several carriers based PWM techniques and space vector PWM techniques suitable for the NPC converter are described, analyzed and evaluated. Detailed simulation studies, applying such modulation techniques, are performed on the PSCAD/EMTDC (Power Systems Computer Aided Design / Electromagnetic Transients including DC) platform. In addition, an algorithm was implemented to simulate the techniques: the conventional space vector scheme and space vector scheme without even order harmonics, developed for a three level NPC converter. With results of this research, it performs an analysis and comparison of the performance between space vector PWM and carrier based PWM schemes, suitable for a three-level NPC converter. The performance comparison is presented and evaluated in relation to the total harmonic distortion (THD), common mode voltage and rms voltage in the converter output.eng
dc.description.resumoConversores multiníveis estão ganhando maior destaque na indústria e em pesquisas acadêmicas como uma das opções preferidas de conversão de energia para aplicações que necessitam operar em níveis de média tensão, principalmente devido ao elevado valor da potência processada. Diversas pesquisas estão contribuindo para melhorar ainda mais o desempenho dos conversores multiníveis, onde a eficiência energética aliada à boa qualidade da energia processada com perdas reduzidas é desejada. Dessa forma, novas ou aprimoradas técnicas de modulação por largura de pulso (PWM) estão contribuindo para melhorar tais requisitos. Dentre as topologias de conversores multiníveis disponíveis, o conversor com diodos de grampeamento (NPC Neutral Point Clamped) vem se tornando uma opção atrativa no mercado e ampliando sua utilização em diversas aplicações, tanto em sistema de média e alta tensão, quanto no setor industrial e em sistemas de energias renováveis. Tem sido demonstrada a importância das técnicas de modulação no desempenho dos conversores multiníveis. Em função disso, neste trabalho diversas técnicas de modulação PWM baseadas em portadoras e em técnicas PWM vetoriais, adequadas para o conversor NPC, são descritas, analisadas e avaliadas. Estudos de simulação detalhados, aplicando tais técnicas de modulação, são realizados na plataforma PSCAD/EMTDC (Power Systems Computer Aided Design/Electromagnetic Transients including DC). Inclusive, foi implementado um algoritmo para a simulação das técnicas: vetorial convencional e vetorial com eliminação de harmônicos pares, desenvolvido para um conversor três níveis NPC. Com os resultados obtidos, realiza-se a análise e comparação de desempenho das técnicas PWM vetorial e PWM baseadas em portadoras adequadas para um conversor de três níveis NPC. A comparação de desempenho é apresentada e avaliada em relação à distorção harmônica total (THD Total Harmonic Distortion), tensão de modo comum e tensão eficaz na saída do conversor.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9553
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.subjectConversores multiníveispor
dc.subjectConversor NPC de três níveispor
dc.subject.br-rjbnModulação de duração do pulso
dc.subject.br-rjbnConversores de corrente elétrica
dc.subject.cnpqSistemas Elétricos de Potência
dc.subject.udc621.3
dc.titleAnálise de desempenho de diferentes estratégias de modulação PWM para conversores de três níveis com diodo de grampeamento
dc.typemasterThesis
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