Proposta de Melhoria no Desempenho do Controle Preditivo de Conjunto Finito aplicado ao Inversor Conectado à Rede Sob Tensão Distorcida
Fontes de energia renováveis como solar e a eólica demandam inversores de potência como interface para integração com a tensão alternada do sistema de potência. É comum a operação desses sistemas em condição de tensão da rede distorcida, devido a componentes harmônicas geradas por fatores como o uso crescente de cargas eletrônicas não lineares por consumidores locais. Neste trabalho é proposto uma alteração no controle preditivo de corrente finite control set (FCS) para um inversor trifásico conectado à rede elétrica, por meio de um PLL para sincronização de rede trifásica na condição de tensão distorcida. O controlador FCS de corrente usa o modelo do sistema em tempo discreto para predizer o comportamento futuro da corrente, e uma função custo do erro entre as predições e as referências. Esta função custo é minimizada pela de seleção direta do sinal de controle ótimo a ser aplicado no inversor. Para comprovar o desempenho do controlador proposto, foram realizados simulações no ambiente Simlink/MATLAB com emprego de formas de ondas afetados por diferentes distorções harmônicas e testes experimentais em uma bancada de 2 kW/220 V. Os Resultados obtidos na simulação e em uma bancada experimental comprovaram a eficiência do sistema de controle proposto, mostrando-se capaz de manter distorção harmônica total (THD) abaixo de 5%, conforme a norma IEEE std 519- 2014. Por fim, pode-se concluir que as aprimorações implementadas no algoritmo de controle possibilitaram alcançar um desempenho elevado no controle, especialmente em aplicações de conversores conectados à rede elétrica.