Nome do Projeto
Filtros Ativos Trifásicos de Potência em Instalações de Baixas Tensões
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
04/04/2020 - 04/04/2021
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
As soluções tecnológicas introduzidas pela Eletrônica de Potência, no processamento de energia elétrica, tornaram possível o desenvolvimento de equipamentos eletrônicos capazes de adequar, com muita eficiência, a forma disponível de energia nos sistemas de distribuição, para formas mais apropriadas à
sua utilização. Estes equipamentos transformam as formas de onda sinusoidais de tensão e corrente, de baixas frequências, disponíveis no sistema de alimentação, em formas de onda quaisquer, dependendo do tipo de aplicação. Para o sistema de distribuição de energia elétrica, a carga ideal é aquela que drena correntes elétricas sinusoidais e em fase com as tensões de alimentação. Neste caso, se mantém, instantaneamente, um fluxo unidirecional de energia do sistema de alimentação para a carga, que é o desejável, pois somente a energia útil circula, mantendo as correntes de alimentação minimizadas e permitindo o melhor aproveitamento do sistema. Alem disso, a carga não gera interferência tanto na forma de onda da tensão de alimentação quanto em outras cargas ou em outros sistemas, mais sensíveis a variações eletromagnéticas em frequências imprevistas. Portanto, o desejável é que a carga, durante o seu período de operação, somente absorva a energia útil do sistema, destinada a geração de trabalho,
provocando o menor custo de distribuição possível e interferindo o mínimo na sua vizinhança e na tensão
de alimentação do próprio sistema de distribuição. Infelizmente, as cargas podem apresentar características bastante diferentes da ideal e, em alguns casos, com todas as desvantagens possíveis ao
mesmo tempo. Normalmente, tanto os filtros passivos quanto os filtros ativos, em paralelo, são utilizados,
em cargas não lineares, para minimizar o efeito de harmônicas. Os filtros passivos têm como princípio de funcionamento, o fornecimento de um caminho de baixa impedância para as correntes harmônicas da carga, reduzindo o fluxo de correntes harmônicas na fonte. Já os filtros ativos, em paralelo, têm como princípio a injeção de harmônicas de corrente, com a mesma amplitude e fase oposta às correntes harmônicas da carga, na rede, eliminando também o fluxo de harmônicas na fonte. De fato, os filtros ativos e passivos, em paralelo, são efetivos para compensar as cargas não lineares do tipo fonte de corrente.
O projeto trata do desenvolvimento de uma pesquisa bibliográfica nas fontes de publicações mais atualizadas e especializadas da área de Eletrônica de Potência, visando contextualizar a atividade de pesquisa ao que de mais atual se tem desenvolvido no momento. Dessa pesquisa bibliográfica resultarão os conhecimentos específicos necessários à consecução do objetivo principal que é a construção de um protótipo conceitual de um Filtro Ativo Paralelo para um Sistema de Alimentação de Quatro Condutores. Serão desenvolvidos estudos sobre as técnicas mais modernas de controle e dos estágios de potência mais adequados à aplicação. A utilização de Inteligência Artificial, nos algoritmos de controle do sistema, será objeto de estudo e implementação. Pretende-se obter, como resultado, um protótipo conceitual que corrija as distorções harmônicas da corrente de cargas não lineares e equilibre as fases do ponto de tomada de energia destas cargas.
Objetivo Geral
Estudar, projetar e montar um protótipo de Filtro Ativo Paralelo para ser utilizado em sistemas elétricos de
distribuição de energia em baixas tensões, com o objetivo de melhorar a qualidade de energia oferecida
aos consumidores e minimizar os efeitos indesejáveis das harmônicas de correntes, do baixo fator de
potência e do desbalanceamento das fases nos transformadores de distribuição.
distribuição de energia em baixas tensões, com o objetivo de melhorar a qualidade de energia oferecida
aos consumidores e minimizar os efeitos indesejáveis das harmônicas de correntes, do baixo fator de
potência e do desbalanceamento das fases nos transformadores de distribuição.
Justificativa
Tradicionalmente, os filtros passivos LC têm sido utilizados para corrigir o efeito de harmônicas e capacitores têm sido utilizados para corrigir o fator de potência de cargas de corrente alternada (ca). Estas soluções apresentam as vantagens da simplicidade, da confiabilidade da eficiência e do custo. No entanto, os filtros passivos apresentam as desvantagens da compensação fixa, do grande volume e da ressonância. Portanto, a busca por soluções que pudessem compensar os efeitos indesejáveis da poluição harmônica e que não apresentassem as desvantagens dos filtros passivos se tornou intensa. Curiosamente, foi dentro da maior fonte de problemas, conversores estáticos, que se encontraram as soluções mais efetivas, os Filtros Ativos.
Conforme Watanabe e outros [1], em 1968, Erlicki e Emanuel-Eigeles [2] apresentaram as primeiras idéias sobre a compensação dos efeitos das distorções harmônicas geradas pelas cargas não lineares, apresentando também uma primeira abordagem para corrigir ativamente o fator de potência. A partir daí, Sasaki e Machida [3], em 1970, apresentaram um estudo sobre a eliminação de harmônicas e, em 1970, Gyugyi e Strycula [4] apresentaram o primeiro trabalho sobre filtros ativos. Outro grande marco na história dos filtros ativos é a publicação do trabalho “Instantaneous Reactive Power Compensators Comprising Switching Devices without Energy Storage Components”, em 1984, por Akagi, Kanasawa e Nabae [5]. Este trabalho dá ampla divulgação à Teoria da Potência Reativa Instantânea ou Teoria pq, desenvolvida pelos autores para projetar e controlar filtros ativos em paralelo. Embora existam várias outras técnicas de controle, têm-se encontrado muitos trabalhos em que os autores utilizam a Teoria pq. Essa teoria é muito bem adaptada ao projeto de filtros ativos trifásicos e fornece um entendimento preciso dos fenômenos físicos envolvidos nos circuitos que apresentam componentes harmônicas.
As cargas não lineares são as grandes fontes de distorção harmônica que causam problemas para os sistemas de distribuição de energia elétrica, pois apresentam formas de onda de correntes distorcidas em relação às formas de onda sinusoidais. As cargas não lineares se apresentam de duas formas distintas para o sistema de distribuição: fontes de corrente e fontes de tensão. As cargas do tipo fontes de corrente são assim chamadas porque as suas características são pouco dependentes do lado de corrente alternada (ca), ao passo que as cargas chamadas de fontes de tensão, apresentam características fortemente influenciadas pela tensão de alimentação ca. Normalmente, tanto os filtros passivos quanto os filtros ativos, em paralelo, são utilizados, em cargas não lineares, para minimizar o efeito de harmônicas. Os filtros passivos, em paralelo, têm como princípio de funcionamento, o fornecimento de um caminho de baixa impedância para as correntes harmônicas da carga, reduzindo o fluxo de correntes harmônicas na fonte. Já os filtros ativos, em paralelo, têm como princípio a injeção de harmônicas de corrente, com a mesma amplitude e fase oposta às correntes harmônicas da carga, na rede, eliminando também o fluxo de harmônicas na fonte. De fato, os filtros ativos e passivos, em paralelo, são efetivos para compensar as cargas não lineares do tipo fonte de corrente. Como as cargas não lineares, do tipo fontes de corrente e fontes de tensão, apresentam relações duais, os filtros série se mostraram mais adequados para compensar cargas do tipo fonte de tensão e os filtros em paralelo, para compensar cargas do tipo fonte de corrente [6].
Tomando como base a caracterização das cargas não lineares, em fontes de corrente e fontes de tensão, podem-se estabelecer as mais diversas topologias de compensação, F.Z. Peng [6], utilizando-se filtros passivos, filtros ativos e diferentes combinações de filtros passivos com filtros ativos, comumente chamados de soluções híbridas.
Com o objetivo de reduzir a potência e, consequentemente, o custo dos filtros ativos foram propostas combinações de filtros ativos com filtros passivos. Estas combinações são chamadas de filtros híbridos. O Filtro Ativo Paralelo é mais adequado para compensar harmônicas de baixa ordem, por causa da limitação na frequência de chaveamento, ao passo que o Filtro Passivo é mais adequado e compacto para compensar harmônicas de frequências mais altas (acima da 11ª). Assim, a configuração híbrida se torna interessante, pois é possível aproveitar tanto a solução passiva quanto a ativa, na filtragem de componentes harmônicas geradas pelas cargas não lineares, nas suas melhores faixas de atuação. Além disso, o filtro ativo também pode ser utilizado para eliminar a ressonância entre a fonte e o filtro passivo. Os filtros ativos série e paralelo, quando utilizados de forma combinada, podem dividir o mesmo elemento reativo, passando a se tornar uma única estrutura, apresentada na literatura como Condicionadores de Potência (PLC-Power Line Conditioner), ou Filtros Ativos Universais.
A estratégia de controle utilizada é o “coração dos filtros ativos” [9] e é composta por três estágios: estágio de amostragem dos sinais relevantes de tensão e correntes; estágio de geração dos sinais de compensação ou controle; e o estágio de geração dos sinais de acionamento ou comando dos interruptores do inversor/retificador.
COMPENSAÇÃO NO DOMÍNIO FREQUÊNCIA
A estratégia de controle no domínio frequência é baseada na análise de Fourier dos sinais de tensão ou corrente distorcidas, para se extrair os sinais de compensação. Utilizando-se a transformada de Fourier, os componentes harmônicos a serem compensados são separados dos sinais distorcidos (poluídos) e combinados para gerar os sinais de compensação. A freqüência de chaveamento do filtro ativo é mantida, geralmente, duas vezes maior que a freqüência a ser compensada. A aplicação on-line da transformada de Fourier (solução de um conjunto de equações não lineares) é um obstáculo computacional, resultando em grandes intervalos de tempo de resposta [10,11,12].
COMPENSAÇÃO NO DOMÍNIO TEMPO
Os métodos de controle dos filtros ativos no domínio tempo são baseados na determinação instantânea dos sinais, de tensão ou corrente, e de compensação a partir dos sinais, de corrente ou tensão, distorcidos (poluídos). Há um grande número de métodos de controle no domínio tempo que são conhecidos como Teoria pq [5,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22], Método do Sistema de Referência Síncrono [23,24,25,26], Método de Detecção Síncrona [27,28], Controlador Baseado no Fluxo [29], Método de Filtragem de Afundamentos de Tensão (notches) [30,31,32,33,34], Controle PI [35,36], Controle por Modos Deslizantes [37,38,39], etc.
CONTROLE DE CORRENTE
A grande maioria dos conversores utilizados como filtro ativo apresentam uma estrutura de controle que compreende uma malha interna de controle de corrente. Portanto, a qualidade do sistema depende grandemente da qualidade da estratégia de controle de corrente aplicada. Assim, diferentemente do que ocorrem em outras aplicações, os controles de corrente para os retificadores empregados como filtro ativo devem gerar formas de onda de correntes, que normalmente são caracterizadas por considerável conteúdo harmônico. Por exemplo, para compensar as correntes de um sistema de acionamento de motores com retificador com controle de fase, o filtro ativo e sua malha de controle de corrente devem ter a capacidade de seguir variações súbitas nas correntes de referência, correspondentes a valores muito altos de di/dt, que tornam o projeto do controle e a implementação prática do filtro particularmente crítica. Portanto, é na aplicação como filtro ativo que a escolha do regulador de corrente é mais importante para a obtenção de um nível de performance satisfatório. A seguir, são citadas as principais estratégias de controle de corrente utilizadas atualmente nos filtros ativos [41,49]. Portanto, tem-se:
a) Controles Lineares.
Controle PI Estacionário[55,56]
Controle Vetorial Síncrono (PI). [51,52]
Controles Preditivo e Deadbeat. [42,43,44]
b) Controles Não-Lineares.
Controle de Corrente por Histerese. [50]
Controle com Lógica Fuzzy. [46,47,48]
Controle por Modos Deslizantes (Sliding Mode Control). [45]
Quanto ao monitoramento da corrente, nos Filtros Ativos em Paralelo, há basicamente duas possibilidades, uma delas é baseada no monitoramento tanto da corrente na carga quanto da corrente no filtro ativo [5,15,16], e a outra, é baseada no monitoramento da corrente drenada da rede [7,40,53].
DISTORÇÃO HARMÔNICA EM SISTEMAS DE BAIXA TENSÃO
Alem do acréscimo natural, que vem ocorrendo nos últimos anos, das cargas não lineares, devido a grande proliferação, em instalações residenciais, de equipamentos como: microcomputadores, impressoras, lavadoras de roupa e de louça, fornos de microondas, entre outros, deve-se acrescentar também a influência dos programas de eficiência energética no crescimento destas cargas e na resultante queda da qualidade da energia ofertada aos consumidores.
Em geral, a implantação destes programas é precedida de análises puramente econômicas, desconsiderando-se que as tecnologias que apresentam maior eficiência energética também trazem consigo o ônus da distorção harmônica e do baixo fator de potência, podendo causar um impacto, resultando em um saldo negativo, pela redução da qualidade da energia, se medidas corretivas adicionais não forem tomadas.
As milhares ou milhões de fontes individuais geradoras de harmônicas, caracterizadas pelos consumidores grupo B (baixa tensão) de um sistema de distribuição de energia, hoje estão injetando harmônicas na rede de distribuição a um nível que já merece preocupações especiais, no sentido de se desenvolver estudos para melhor avaliar os impactos que essas fontes distribuídas de harmônicas podem provocar na qualidade da energia elétrica e as possíveis estratégias a serem adotadas para minimizar estes impactos.
Conforme Watanabe e outros [1], em 1968, Erlicki e Emanuel-Eigeles [2] apresentaram as primeiras idéias sobre a compensação dos efeitos das distorções harmônicas geradas pelas cargas não lineares, apresentando também uma primeira abordagem para corrigir ativamente o fator de potência. A partir daí, Sasaki e Machida [3], em 1970, apresentaram um estudo sobre a eliminação de harmônicas e, em 1970, Gyugyi e Strycula [4] apresentaram o primeiro trabalho sobre filtros ativos. Outro grande marco na história dos filtros ativos é a publicação do trabalho “Instantaneous Reactive Power Compensators Comprising Switching Devices without Energy Storage Components”, em 1984, por Akagi, Kanasawa e Nabae [5]. Este trabalho dá ampla divulgação à Teoria da Potência Reativa Instantânea ou Teoria pq, desenvolvida pelos autores para projetar e controlar filtros ativos em paralelo. Embora existam várias outras técnicas de controle, têm-se encontrado muitos trabalhos em que os autores utilizam a Teoria pq. Essa teoria é muito bem adaptada ao projeto de filtros ativos trifásicos e fornece um entendimento preciso dos fenômenos físicos envolvidos nos circuitos que apresentam componentes harmônicas.
As cargas não lineares são as grandes fontes de distorção harmônica que causam problemas para os sistemas de distribuição de energia elétrica, pois apresentam formas de onda de correntes distorcidas em relação às formas de onda sinusoidais. As cargas não lineares se apresentam de duas formas distintas para o sistema de distribuição: fontes de corrente e fontes de tensão. As cargas do tipo fontes de corrente são assim chamadas porque as suas características são pouco dependentes do lado de corrente alternada (ca), ao passo que as cargas chamadas de fontes de tensão, apresentam características fortemente influenciadas pela tensão de alimentação ca. Normalmente, tanto os filtros passivos quanto os filtros ativos, em paralelo, são utilizados, em cargas não lineares, para minimizar o efeito de harmônicas. Os filtros passivos, em paralelo, têm como princípio de funcionamento, o fornecimento de um caminho de baixa impedância para as correntes harmônicas da carga, reduzindo o fluxo de correntes harmônicas na fonte. Já os filtros ativos, em paralelo, têm como princípio a injeção de harmônicas de corrente, com a mesma amplitude e fase oposta às correntes harmônicas da carga, na rede, eliminando também o fluxo de harmônicas na fonte. De fato, os filtros ativos e passivos, em paralelo, são efetivos para compensar as cargas não lineares do tipo fonte de corrente. Como as cargas não lineares, do tipo fontes de corrente e fontes de tensão, apresentam relações duais, os filtros série se mostraram mais adequados para compensar cargas do tipo fonte de tensão e os filtros em paralelo, para compensar cargas do tipo fonte de corrente [6].
Tomando como base a caracterização das cargas não lineares, em fontes de corrente e fontes de tensão, podem-se estabelecer as mais diversas topologias de compensação, F.Z. Peng [6], utilizando-se filtros passivos, filtros ativos e diferentes combinações de filtros passivos com filtros ativos, comumente chamados de soluções híbridas.
Com o objetivo de reduzir a potência e, consequentemente, o custo dos filtros ativos foram propostas combinações de filtros ativos com filtros passivos. Estas combinações são chamadas de filtros híbridos. O Filtro Ativo Paralelo é mais adequado para compensar harmônicas de baixa ordem, por causa da limitação na frequência de chaveamento, ao passo que o Filtro Passivo é mais adequado e compacto para compensar harmônicas de frequências mais altas (acima da 11ª). Assim, a configuração híbrida se torna interessante, pois é possível aproveitar tanto a solução passiva quanto a ativa, na filtragem de componentes harmônicas geradas pelas cargas não lineares, nas suas melhores faixas de atuação. Além disso, o filtro ativo também pode ser utilizado para eliminar a ressonância entre a fonte e o filtro passivo. Os filtros ativos série e paralelo, quando utilizados de forma combinada, podem dividir o mesmo elemento reativo, passando a se tornar uma única estrutura, apresentada na literatura como Condicionadores de Potência (PLC-Power Line Conditioner), ou Filtros Ativos Universais.
A estratégia de controle utilizada é o “coração dos filtros ativos” [9] e é composta por três estágios: estágio de amostragem dos sinais relevantes de tensão e correntes; estágio de geração dos sinais de compensação ou controle; e o estágio de geração dos sinais de acionamento ou comando dos interruptores do inversor/retificador.
COMPENSAÇÃO NO DOMÍNIO FREQUÊNCIA
A estratégia de controle no domínio frequência é baseada na análise de Fourier dos sinais de tensão ou corrente distorcidas, para se extrair os sinais de compensação. Utilizando-se a transformada de Fourier, os componentes harmônicos a serem compensados são separados dos sinais distorcidos (poluídos) e combinados para gerar os sinais de compensação. A freqüência de chaveamento do filtro ativo é mantida, geralmente, duas vezes maior que a freqüência a ser compensada. A aplicação on-line da transformada de Fourier (solução de um conjunto de equações não lineares) é um obstáculo computacional, resultando em grandes intervalos de tempo de resposta [10,11,12].
COMPENSAÇÃO NO DOMÍNIO TEMPO
Os métodos de controle dos filtros ativos no domínio tempo são baseados na determinação instantânea dos sinais, de tensão ou corrente, e de compensação a partir dos sinais, de corrente ou tensão, distorcidos (poluídos). Há um grande número de métodos de controle no domínio tempo que são conhecidos como Teoria pq [5,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22], Método do Sistema de Referência Síncrono [23,24,25,26], Método de Detecção Síncrona [27,28], Controlador Baseado no Fluxo [29], Método de Filtragem de Afundamentos de Tensão (notches) [30,31,32,33,34], Controle PI [35,36], Controle por Modos Deslizantes [37,38,39], etc.
CONTROLE DE CORRENTE
A grande maioria dos conversores utilizados como filtro ativo apresentam uma estrutura de controle que compreende uma malha interna de controle de corrente. Portanto, a qualidade do sistema depende grandemente da qualidade da estratégia de controle de corrente aplicada. Assim, diferentemente do que ocorrem em outras aplicações, os controles de corrente para os retificadores empregados como filtro ativo devem gerar formas de onda de correntes, que normalmente são caracterizadas por considerável conteúdo harmônico. Por exemplo, para compensar as correntes de um sistema de acionamento de motores com retificador com controle de fase, o filtro ativo e sua malha de controle de corrente devem ter a capacidade de seguir variações súbitas nas correntes de referência, correspondentes a valores muito altos de di/dt, que tornam o projeto do controle e a implementação prática do filtro particularmente crítica. Portanto, é na aplicação como filtro ativo que a escolha do regulador de corrente é mais importante para a obtenção de um nível de performance satisfatório. A seguir, são citadas as principais estratégias de controle de corrente utilizadas atualmente nos filtros ativos [41,49]. Portanto, tem-se:
a) Controles Lineares.
Controle PI Estacionário[55,56]
Controle Vetorial Síncrono (PI). [51,52]
Controles Preditivo e Deadbeat. [42,43,44]
b) Controles Não-Lineares.
Controle de Corrente por Histerese. [50]
Controle com Lógica Fuzzy. [46,47,48]
Controle por Modos Deslizantes (Sliding Mode Control). [45]
Quanto ao monitoramento da corrente, nos Filtros Ativos em Paralelo, há basicamente duas possibilidades, uma delas é baseada no monitoramento tanto da corrente na carga quanto da corrente no filtro ativo [5,15,16], e a outra, é baseada no monitoramento da corrente drenada da rede [7,40,53].
DISTORÇÃO HARMÔNICA EM SISTEMAS DE BAIXA TENSÃO
Alem do acréscimo natural, que vem ocorrendo nos últimos anos, das cargas não lineares, devido a grande proliferação, em instalações residenciais, de equipamentos como: microcomputadores, impressoras, lavadoras de roupa e de louça, fornos de microondas, entre outros, deve-se acrescentar também a influência dos programas de eficiência energética no crescimento destas cargas e na resultante queda da qualidade da energia ofertada aos consumidores.
Em geral, a implantação destes programas é precedida de análises puramente econômicas, desconsiderando-se que as tecnologias que apresentam maior eficiência energética também trazem consigo o ônus da distorção harmônica e do baixo fator de potência, podendo causar um impacto, resultando em um saldo negativo, pela redução da qualidade da energia, se medidas corretivas adicionais não forem tomadas.
As milhares ou milhões de fontes individuais geradoras de harmônicas, caracterizadas pelos consumidores grupo B (baixa tensão) de um sistema de distribuição de energia, hoje estão injetando harmônicas na rede de distribuição a um nível que já merece preocupações especiais, no sentido de se desenvolver estudos para melhor avaliar os impactos que essas fontes distribuídas de harmônicas podem provocar na qualidade da energia elétrica e as possíveis estratégias a serem adotadas para minimizar estes impactos.
Metodologia
A atividade de pesquisa deverá ser desenvolvida em etapas, que poderão, conforme a necessidade, estar superpostas de forma a se obter os melhores resultados. Essas etapas serão as seguintes:
ETAPA 1: Revisão Bibliográfica.
Nesta etapa será realizada uma revisão bibliográfica no sentido de complementar aquela já existente para que a pesquisa se mantenha atualizada em relação ao estado da arte na área de Qualidade de Energia e Filtragem Ativa de Harmônicas em Sistemas de Distribuição de Baixa Tensão.
ETAPA 2: Estudo das técnicas de controle
Tomando como base o referencial teórico analisado devem-se estudar as técnicas de controle disponíveis na literatura, bem como as técnicas de modulação do inversor tipo fonte de tensão trifásica, para selecionar quais deveriam ser implementadas. Além das técnicas de controle convencionais, devem-se estudar também as técnicas de Inteligência Artificial.
ETAPA 3: Estudo da programação específica do DSP
Nesta etapa devem-se estudar como utilizar o ambiente de programação do Processador Digital de Sinais e como elaborar os programas a serem embarcados.
ETAPA 4: Projeto, simulação e implementação dos sistemas de controle.
Nesta etapa devem-se projetar, simular e implementar os sistemas de controle analógicos e digitais e comparar os desempenhos para o tipo de aplicação pretendida. Desta etapa faz parte todo o desenvolvimento de software para o Processador Digital de Sinais a ser escolhido, bem como o desenvolvimento e implementação dos circuitos de interface entre a unidade de controle e a etapa de potência e os testes necessários a comprovar o funcionamento.
ETAPA 5: Projeto, simulação e montagem da etapa de potência do filtro ativo.
Deve-se selecionar a potência e o tipo de filtragem necessária, se parcial ou integral. A partir daí deve-se projetar e simular a etapa de potência do filtro ativo trifásico e montar o protótipo a ser ensaiado e testado.
ETAPA 6: Montagem final do filtro ativo.
Após todos os testes de bancada, dos sistemas de controle analisados, monta-se o protótipo completo do filtro ativo. Esse protótipo dever ser então ensaiado, sob condições de laboratório, para que todos os ajustes de bancada sejam feitos.
ETAPA 7: Divulgação dos resultados.
Devem-se divulgar os resultados conceituais, obtidos com a pesquisa, em congressos e revistas científicas tanto de âmbito nacional quanto internacional. Esta etapa pode ser desenvolvida ao longo da realização do projeto.
ETAPA 8: Relatório técnico final e prestação de contas.
Nesta etapa deve-se preparar o relatório técnico final de todas as atividades desenvolvidas, com todos os resultados obtidos pelo projeto.
ETAPA 1: Revisão Bibliográfica.
Nesta etapa será realizada uma revisão bibliográfica no sentido de complementar aquela já existente para que a pesquisa se mantenha atualizada em relação ao estado da arte na área de Qualidade de Energia e Filtragem Ativa de Harmônicas em Sistemas de Distribuição de Baixa Tensão.
ETAPA 2: Estudo das técnicas de controle
Tomando como base o referencial teórico analisado devem-se estudar as técnicas de controle disponíveis na literatura, bem como as técnicas de modulação do inversor tipo fonte de tensão trifásica, para selecionar quais deveriam ser implementadas. Além das técnicas de controle convencionais, devem-se estudar também as técnicas de Inteligência Artificial.
ETAPA 3: Estudo da programação específica do DSP
Nesta etapa devem-se estudar como utilizar o ambiente de programação do Processador Digital de Sinais e como elaborar os programas a serem embarcados.
ETAPA 4: Projeto, simulação e implementação dos sistemas de controle.
Nesta etapa devem-se projetar, simular e implementar os sistemas de controle analógicos e digitais e comparar os desempenhos para o tipo de aplicação pretendida. Desta etapa faz parte todo o desenvolvimento de software para o Processador Digital de Sinais a ser escolhido, bem como o desenvolvimento e implementação dos circuitos de interface entre a unidade de controle e a etapa de potência e os testes necessários a comprovar o funcionamento.
ETAPA 5: Projeto, simulação e montagem da etapa de potência do filtro ativo.
Deve-se selecionar a potência e o tipo de filtragem necessária, se parcial ou integral. A partir daí deve-se projetar e simular a etapa de potência do filtro ativo trifásico e montar o protótipo a ser ensaiado e testado.
ETAPA 6: Montagem final do filtro ativo.
Após todos os testes de bancada, dos sistemas de controle analisados, monta-se o protótipo completo do filtro ativo. Esse protótipo dever ser então ensaiado, sob condições de laboratório, para que todos os ajustes de bancada sejam feitos.
ETAPA 7: Divulgação dos resultados.
Devem-se divulgar os resultados conceituais, obtidos com a pesquisa, em congressos e revistas científicas tanto de âmbito nacional quanto internacional. Esta etapa pode ser desenvolvida ao longo da realização do projeto.
ETAPA 8: Relatório técnico final e prestação de contas.
Nesta etapa deve-se preparar o relatório técnico final de todas as atividades desenvolvidas, com todos os resultados obtidos pelo projeto.
Indicadores, Metas e Resultados
Neste caso, os indicadores se confundem com as próprias metas. As metas como os resultados esperados estão listadas na sequência:
Simulações do sistema completo funcionando.
Projeto da etapa de potência pronto.
Sistemas de controle com algoritmos embarcados no DSP funcionando.
Etapa de potência montada.
Protótipo montado.
Protótipo experimentado.
Encaminhamento de resultados para publicação.
Simulações do sistema completo funcionando.
Projeto da etapa de potência pronto.
Sistemas de controle com algoritmos embarcados no DSP funcionando.
Etapa de potência montada.
Protótipo montado.
Protótipo experimentado.
Encaminhamento de resultados para publicação.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| CHRISTIANO MARTINO OTERO AVILA | 2 | ||
| CLÁUDIO MANOEL DA CUNHA DUARTE | 9 | ||
| VICTOR DIFABIO |