Inversor VSI operando em modo de Corrente - Análise malhas de controle

o [Música] Olá tudo bem seja bem-vindo eu queria falar de forma sucinta de forma rápida aí né resumida É sobre o esquema né diagrama geral diagrama representativo de um inversor vs ir né operando no modo de corrente né um versor fonte de tensão que recebe sinal de uma fonte não despachado no caso de um sistema é fotovoltaico onde o sistema eólico e produz na saída né um sinal na verdade uma corrente que injetava em fase com a tensão da rede né no sistema também é chamado de um Grid é conectado é sincronizado com a rede

então ideia fazer uma explicação básica é bom que a gente tem um diagrama né Ela é composto por uma uma representação que o sistema fotovoltaico né nesse exemplo é lembrando que o sistema fotovoltaico é uma fonte né não despachável que que seria Isso é uma fonte é que ela não tem capacidade constante de manter tensão corrente e frequência é uma fonte que ela oscila né em função aí no caso de uma placa fotovoltaica do índice de radiação então é esse tipo de inversor ela é chamada inversor vesse ir né na verdade o inversor tá aqui

o bloco que representa aqui o inversor né a parte de potência do inversor é composto aí por quatro igbts Considerando o sistema monofásico se fosse trifásico seriam cgb3 é esse inversor é um inversor vs um inversor fonte de tensão é porque não entrada eu tenho uma fonte de tensão porém ele vai operar no modo de corrente que vai acontecer aqui na saída eu tenho a minha rede eu tenho a rede de alimentação e aqui eu tenho esse esse rl&ac representando a impedância na impedância da rede a minha rede de alimentação ela vai receber não é

corrente ela vai receber injeção de corrente ela vai enxergar o meu inversor de tensão né que que tem uma fonte de tensão na entrada como uma fonte de corrente Mas como isso é possível através da malha de corrente na verdade que a gente tem três mares de controle que a gente vai comentar sobre elas lembrando esse aqui é um modo clássico né um modo básico aí é considerando aí resumo de forma resumida as representações dos blocos né então a gente tem uma placa fotovoltaica um sistema fotovoltaico né um conjunto de Strings esse conjunto de Strings

é vai me gerar Em um nível de tensão E aí normalmente a gente tem num estágio posterior um Boost né o também chamado de boot né o Boost que que ele vai fazer ele vai levar até São aqui a gente pode ter aí é um Grid a gente tem o pote ter um flashback pode ter outros conversores pode é ter uns e Pique né não necessariamente tem que ser um Boost mas o mais comum e se utilizar o Boost O que que a gente usa ambos porque a gente precisa levar essa atenção essa atenção aqui

ó se a gente levar em consideração aí um conjunto aí x de placas normalmente eu vou ter aqui em torno aí de 60 a 100 150 voos né então é para que eu consiga é produzir aqui no barramento CC né a gente chama de elo CC na onde está localizado esse capacitor aqui ó na entrada do inversor para gente com Bom dia que em torno de 300 350 volts a gente precisa levar atenção pegar esses esse valor Ei de 100 150 ia levar para um valor né nessa faixa de 350 o dia que eu tô

falando 350 aqui eu tô considerando uma rede de 127 volts né 127 volts como eu tenho um filtro que eu não comentei ainda aqui na saída eu preciso ter um Delta de tensão Grande para eu conseguir injetar corrente na rede e senão eu não consigo né vencer aqui né a impedância do filtro eu preciso ter capacidade de injetar corrente para isso eu preciso de nível de tensão então pronto consigo injetar corrente numa rede aqui com 180 de bico eu preciso ter pelo menos aí né em torno de duas vezes isso né no meu Elo CC

para que a gente consiga trabalhar com folga né e com nível de tensão aí adequado uma faixa boa e de regulação E aí uns 350 volts aqui dessa forma né a gente consegue produzir aqui na saída do inversor o sinal né modulado MS pwm é um pwm modulado de forma senoidal né e eu vou passar esse por um filtro no caso aqui é um filtro lcl veja eu tenho lcl aqui foram colocadas as resistências parasitas dos indutores e foi colocado uma resistência chamada de Rc no caso aqui é uma resistência de amortecimento né para diminuir

Aí o pico de ressonância desse desse filtro é isso aqui é uma forma passiva né de fazer essa essa função de redução do Pit ressonância daí é como que vai funcionar eu vou ter aqui uma tensão gerada pelo meu sistema fotovoltaico E aí eu tenho uma primeira malha de controle nessa primeira malha de controle eu vou conta a atenção né nesse capacitor que a tensão de entrada do Boost é na verdade aqui né A modelagem do Boost ela tem que ser feita né tem que ser realizada é Considerando o controle da tensão de entrada e

não a tensão de saída como normalmente a gente faz então eu vou controlar a atenção de entrar fazendo um rastreamento da máxima potência porque o sistema fotovoltaico né existe pontos onde eu tenho a máxima potência dependendo índice de radiação dependendo do número de placas que eu tenho dependendo do consumo de quanto eu tô treinando então é existe uma malha de controle essa essa Mari sim na verdade várias técnicas para fazer isso aqui o mais comum é o perturbe Observe né é uma técnica aí que gera perturbação e verifica né se a potência aumentou ou diminuiu

e aí essa Marte e ela tem como objetivo não regular a tensão de saída ela não faz isso ela não regula essa tensão saída mas sim ela regula a tensão de entrada buscando extrair né do sistema fotovoltaico do arranjo aqui das Strings a maior potência possível Então essa é a função da malha mpt bom agora né a gente tem mais duas malhas essa malha separada que eu comentei né Amália de mppt Agora eu tenho duas malhas amarradas uma mala interna que uma malha de corrente usando um compensador proporcionar o ressonante e eu tenho um armário

de pensão usando um compensador proporcional integral que uma malha externa uma malha mais lenta e aqui ó na verdade que que a gente vai fazer a gente não vai controlar a tensão e frequência da saída não é o nosso objetivo a gente não tem uma fonte despachável a gente tem uma fonte não despachado né então eu não tenho capacidade né de manter a atenção e regular tensão e frequência do meu barramento da minha Grid né do meu da minha rede então quê que eu faço é objeto corrente por isso que esse inversor ele é chamado

de inversor vs ir porque ele é um inversor fonte de tensão né que na entrada dele tem intenção porém ele opera no modo de corrente ou simplesmente injectora corrente na rede eu tô fornecendo potência para alguém consumir pendurado no barramento ou uma carga aqui né é dentro da minha rede uma carga interna esse ponto aqui novamente a gente costuma chamar de é ponto de conexão comum né é atenção aqui é o V PC então aqui a tensão do ponto de conexão comum eu a carga ligado aqui não está representado assim margem daí eu preciso extrair

né a referência dessa cianoide veja que eu estrago a referência dessa senoide um circuito para ele é a que eu capturo né a fase né em E aí esse PLL produz a saída um sinal senoidal em fase com esse sinal né É claro nesse caso aqui a gente tem que está considerando a impedância da rede Então esse pele tem fase com o sinal nesse ponto no ponto de conexão comum e é esse sinal em fase e com amplitude unitária eu vou multiplicar pela referência que vem da malha de tensão E aí esses dois valores multiplicados

não expulsa eu tenho aqui uma referência de 10 amperes e eu tenho uma senoide unitária aqui eu vou multiplicar uma senoide por um valor descer para o valor constante na verdade aqui nós ainda eu vou ter uma senoide com amplitude de 10 amperes com né Então essa Cianorte contrito de 10 amperes vai ser o meu sinal de referência que eu vou comprar com o sinal medido veja que essa é a corrente da rede a corrente saído e vai me gerar o que vai gerar um erro esse erro vai no controlador proporcional ressonante e esse proporcional

ressonante de é um sinal de controle que vai Se somar ao sinal da tensão de saída nessa peça esse artifício é chamado de desacoplamento de tensão da rede E aí eu vou gerar um sinal né esse sinal vai para o modulador pwm que vai produzir né hum uma modulação largura de pulso O que é considerando aí uma referência senoidal E aí eu vou produzir aqui né um um sinal pwm com a sua variação da razão cíclicas e nominal e isso eu vou passar um filtro e esse sinal vai sair né senoidal né a ideia do

filtro eliminar e as frequências frequência de chaveamento é esse circuito aqui ele vai operar e no nível de frequência 10 quilos Hair 15kg 20kg Hertz aqui a gente tem um filtro lcl que é o filtro mais usado hoje devido à qualidade né é de filtragem é em alguns benefícios que não vou entrar em detalhes a gente tem também um filtro só ele e um filtro LC Esse é o mais típico é o mais usual filtro Essa é então a minha amada de tensão Diferentemente do que muitos pensam ela não regula a tensão de saída Lembrando

que esse inversora se tivesse ir operando em modo de corrente por quê Porque eu tô trabalhando com fontes Não despachaveis eu não tenho capacidade de regular a tensão né no meu barramento para isso Eu precisaria aqui de de um de uma flor um banco de baterias de um gerador Diesel de uma fonte com capacidade né de realmente regular a tensão e frequência da saída Então nesse caso a minha mala de tensão ela não regula a tensão né Eu simplesmente injectora corrente na rede pegando a referência é senoidal da rede né da tensão da rede por

isso que eu uso PLL né Para justamente capturar e a fase ficar em fase injetar uma corrente em fase com a tensão da rede nem tão essa malha de corrente ela faz isso eu defino o valor de corrente que eu vou injetar de acordo com a potência que eu quero injetar na rede e nessa malha vai controlar o meu sistema para que eu consigo injetar essa a corrente né E essa esse valor de corrente que eu quero injetar referente a uma potência específica EA maré de tensão a função dela é regular a tensão do barramento

CC aqui ó eu tenho esse barramento a gente chama de elo CC né aqui nesse caso Desse exemplo que eu citei hipoteticamente a gente teria aqui 350 volts porém essa essa geração ela pode variar o consumo pode variar né nesse caso aqui e o que faz variar é a geração se a gente tiver um sombreamento na placa né gente pode chegar não produzir nada mais de tensão e corrente de injeção de potência aqui no Boost né quem vai fornecer essa energia é o capacitor Então eu tenho que ter alguém indicando que a tensão do capacitor

vai aumentar ou vai diminuir para mudar a referência de corrente e injetar menos corrente ou mais corrente e se por algum acaso essa geração aumentou muito essa tensão do capacitor começa a subir muito no meu barramento CC consequentemente eu diminuo essa referência né então eu faço com que a ingestão de corrente diminui se por outro lado a gente tem um sombreamento a gente tem uma perda que de radiação né de nação é a tensão no capacitor tende a cair porque eu vou está drenando né energia do capacitor é consequentemente eu tenho que diminuir a injeção

de corrente para fazer esse balanço de energia entre o meu círculo de entrada né que é composto aqui pela malha de mpt e o Boost e o meu circuito saído composto pelo filtro essa L né e a rede Ok então linhas Gerais a gente trabalha nessa dessa forma né Isso aqui é uma representação básica existem muitas outras coisas envolvidas e colocar um filtro note né para tirar ondulação desse sinal até porque existe um rico aqui esse rico reflete no meu sinal de controle Então existe um filme Tudo not exist esse desacoplamento de tensão que também

é muito importante né para maximizar que ação de controle Quando a gente tiver afundamento de tensão elevação de tensão e a gente pode considerar aí muitos outros elementos aí se fosse uma montagem de um protótipo não só aqui os resistores parasitas dos indutores mas a gente poderia considerar a resistência série dos capacitores resistência a série desse indutor resistência das chaves né Mas no geral a ideia né simples de funcionamento desse tipo de inversor é essa injetar corrente de acordo com o nível de potência desejar e essa referência de corrente ela é Tá amarrada a malha

de tensão que análise interna MA e para garantir que o balanço de energia né a distribuição de energia da entrada para a saída se aconteça né de uma forma não deixando o sistema instável ok bom Espero que essas informações aí básicas né é tenham sido úteis para você pesquise mais aí sobre circuitos inversores tipos né de inversores né se envolva mais com tema que realmente né esse tema é um tema muito rico além de complexa é um tema muito interessante e um tema muito atual né muita gente pesquisando produzindo material desenvolvendo técnicas e métodos envolvendo

inversores beleza forte abraço aí até a próxima tchau [Música] E aí E aí