Projeto e Simulação dos Controladores de um Sistema de Geração Eólica Baseado em um PMSG Conectado à Rede de Distribuição
Samuel Neves Duarte1; Pedro Gomes Barbosa1; Janaína Gonçalves de Oliveira1
1 Universidade Federal de Juiz de Fora
Resumo
Este trabalho apresenta as etapas de projeto dos controladores de um sistema de geração eólica baseado em um gerador de ímãs permanentes (PMSG), conectado à rede elétrica através de um conversor de dois estágios. Os conversores do lado do gerador e do lado da rede são controlados para regular a tensão do barramento CC do conversor back-to-back, bem como controlar a velocidade do gerador de ímãs permanentes a fim de manter o tip ótimo da turbina eólica, para toda a faixa de variação de velocidades do vento. O conversor do lado da rede elétrica pode ainda ser controlado para sintetizar potência reativa em seus terminais emulando o comportamento de um compensador estático síncrono. Neste caso, o sistema de geração pode ainda ser utilizado mesmo quando não há vento suficiente para extrair energia do vento. Todo o sistema foi modelado e simulado no software PSIM utilizando uma abordagem e descrição bastante didática que pode ser bastante útil no estudo e ensino de sistemas de geração eólica. Para validar o desempenho dos controladores foram utilizados dados reais de velocidade do vento para uma análise do comportamento do sistema frente as variações do vento e na potência ativa fornecida pelo gerador.
Palavras-chave: Gerador de ímas permanentes; Conversor back-to-back; Energia eólica