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Harmónicas e desequilíbrios provocados pelos sistemas elétricos constituintes de uma instalação eólica
| dc.contributor.advisor | Dias, Fernando Maurício Teixeira de Sousa | |
| dc.contributor.author | Menezes, Bruno Miguel Carnapete Alves | |
| dc.date.accessioned | 2019-11-20T11:12:33Z | |
| dc.date.available | 2022-10-20T00:30:56Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstract | Os Conversores de Potência desempenham um papel vital na integração da energia eólica na rede elétrica, mas também nos seus sistemas elétricos internos de alimentação e controlo. A evolução tecnológica permitiu o desenvolvimento destes componentes elétricos e eletrónicos e a sua integração em diferentes processos de controlo da instalação elétrica da torre eólica. Estes equipamentos, têm-se tornado cada vez mais sensíveis e mais exigentes em termos da qualidade de energia elétrica, mas ao mesmo tempo têm contribuído para uma diminuição dessa mesma qualidade de energia, uma vez que introduzem desequílibrios na rede de Baixa Tensão. A análise dos desequilíbrios que essas cargas não lineares introduzem na rede elétrica interna de controlo da torre eólica, bem como soluções encontradas por forma à sua mitigação, foram as principais motivações para a realização deste trabalho. O trabalho apresenta uma introdução e uma breve apresentação sobre os diferentes conversores de potência e o seu papel no funcionamento e controlo da torre eólica. Os filtros de harmónicas são utilizados para reduzir as distorções causadas por equipamentos com comportamento não-linear. As medições no sistema elétrico interno da torre eólica são realizadas com o intuito de identificar injeções harmónicas destes equipamentos auxiliares na rede elétrica interna. O medidor de análise de rede é instalado junto das principais cargas não lineares, auxiliares de funcionamento da torre eólica, para obter estes dados. Após o trabalho de campo de aquisição de dados e respetiva análise, o sistema elétrico é modelado no programa de software Power Factory da DigSILENT. A simulação incorpora um modelo simplificado da rede elétrica, incluindo a alimentação proveniente da rede, as cargas lineares e não lineares, e as suas carateristicas harmónicas. A partir da análise da situação atual da instalação elétrica da torre eólica procura-se propor melhorias através dos filtros dimensionados, para que a mesma possa operar minimizando efeitos internos de distorções harmónicas de corrente e tensão presentes que são prejudiciais aos próprios equipamentos elétricos de controlo. Finalizando com uma análise através do simulador de diferentes cenários possíveis e comprovando que a solução encontrada é a mais adequada a implementar em todos os casos, por forma a melhorar a Qualidade de energia nos circuitos de controlo da rede de Baixa Tensão da instalação. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Power Converters play a vital role in integrating wind energy into the power grid, but also into the internal electrical power and control systems. Technological developments have enabled the development of these electrical and electronic components and their integration into different control processes of the wind tower electrical installation. These devices have become increasingly sensitive and more demanding in terms of power quality, but at the same time have contributed to a decrease in power quality as they introduce imbalances into the Low Voltage grid. The analysis of the imbalances that these nonlinear loads introduce into the wind turbine internal control grid, as well as solutions found to mitigate them, were the main motivations for this work. The paper presents an introduction and a brief presentation about the different power converters and their role in the operation and control of the wind tower. Harmonic filters are used to reduce distortions caused by equipment with nonlinear behavior. Measurements in the internal electrical system of the wind tower were performed to identify harmonic injections of this auxiliary equipment into the internal electrical network. The network analysis meter was installed next to the main nonlinear wind load auxiliary loads to obtain this data. After fieldwork of data acquisition and analysis, the electrical system was modeled on DigSILENT's Power Factory software program. The simulation incorporates a simplified grid model, including grid power, linear and nonlinear loads, and their harmonic characteristics. From the analysis of the current situation of the wind tower's electrical installation, it is sought to propose improvements through the dimensioned filters, so that it can operate minimizing internal effects of present harmonic distortions of current and voltage that are detrimental to the electrical control equipment itself. Finally, through a simulator analysis of different possible scenarios and proving that the solution found is the most suitable to implement in all cases, in order to improve the power quality in the control circuits of the installation's Low Voltage network. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202295583 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/14854 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Cargas não-lineares | pt_PT |
| dc.subject | Rede elétrica | pt_PT |
| dc.subject | Baixa tensão | pt_PT |
| dc.subject | Fator de potência | pt_PT |
| dc.subject | Distorções harmónicas | pt_PT |
| dc.subject | Filtros passivos | pt_PT |
| dc.subject | Qualidade de energia | pt_PT |
| dc.subject | Eletrónica de potência | pt_PT |
| dc.subject | Torre eólica | pt_PT |
| dc.subject | Analisador de redes elétricas | pt_PT |
| dc.subject | Fourier | pt_PT |
| dc.subject | Termografia | pt_PT |
| dc.subject | Simulação | pt_PT |
| dc.subject | Monitorização | pt_PT |
| dc.subject | Nonlinear loads | pt_PT |
| dc.subject | Power grid | pt_PT |
| dc.subject | Low voltage | pt_PT |
| dc.subject | Power factor | pt_PT |
| dc.subject | Harmonic distortions | pt_PT |
| dc.subject | Passive filters | pt_PT |
| dc.subject | Power quality | pt_PT |
| dc.subject | Power electronics | pt_PT |
| dc.subject | Wind tower | pt_PT |
| dc.subject | Power grid analyzer | pt_PT |
| dc.subject | Thermography | pt_PT |
| dc.subject | Simulation | pt_PT |
| dc.subject | Monitoring | pt_PT |
| dc.title | Harmónicas e desequilíbrios provocados pelos sistemas elétricos constituintes de uma instalação eólica | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Eletrotécnica - Sistemas Elétricos de Energia | pt_PT |