Controle ótimo digital aplicado a um conversor formador de rede monofásico.

Abstract

Este trabalho apresenta o controle de um Conversor Formador de Rede monofásico, formado por um Conversor Fonte de Tensão e um filtro LC, aplicado a uma microrrede isolada, que visa manter a tensão e a frequência em níveis adequados. A microrrede é constituída por dois estágios distintos. O primeiro estágio, o de entrada, é composto por uma ou mais gerações em corrente contínua, enquanto o segundo estágio, o estágio de saída, é responsável por fornecer energia às cargas em corrente alternada. Para garantir a qualidade da tensão nos padrões aceitáveis para o consumo, o Conversor Formador de Rede opera entre os dois estágios mencionados. Foi utilizado o controle por realimentação de estados, aplicado ao controlador ressonante digital do Conversor Fonte de Tensão, onde os ganhos foram determinados a partir da técnica de controle ótimo --- Regulador Linear Quadrático Digital. Tal técnica permite alocar os polos de malha fechada de forma sistemática e ótima a partir das matrizes Q e R, que determinarão também a dinâmica do sistema e o esforço de controle exercido. Além disso, a estabilidade é atingida por meio do monitoramento do pico máximo de sensibilidade do sistema e do diagrama de Nyquist. Neste trabalho foram apresentados também resultados de simulação que comprovam a efetividade da estratégia de controle adotada para cargas que inserem harmônicas de 3° a 13° grau no Ponto de Acoplamento Comum, mantendo a qualidade da tensão em níveis adequados.