Simulações computacionais de filtros activos de potência em condições reais de operação

Abstract

O uso intensivo de cargas não lineares, tais como variadores de velocidade para motores. PCs, UPSs, entre outras, tem contribuído para uma menor qualidade da energia eléctrica, trazendo como consequências o aumento das perdas, e em certos casos resulta num decréscimo da produtividade, ou mesmo em perdas económicas graves. Com o intuito de mitigar os problemas relacionados com a qualidade da energia eléctrica, iniciou-se nos anos 70 a investigação nos filtros activo de potência. estes equipamentos, que utilizam um inversor de electrónica de potência, são capazes de compensar problemas relacionados com a forma de onda da tensão e/ou da corrente, consoante o tipo específico de filtro activo. Este trabalho descreve três tipos de filtros activos de potência. o Filtro Activo Paralelo, o Filtro Activo Série e o Filtro Activo Série-Paralelo. São introduzidas teorias de controlo e topologias de hardware para cada um dos filtros activos, e foram desenvolvidos modelos de simulação e realizadas simulações computacionais que visam mostrar o comportamento destes equipamentos. O Filtro Activo Paralelo é utilizado para compensar harmónicos e desequilíbrios de corrente, e também o factor de potência. São apresentadas simulações computacionais que mostram o seu desempenho em regime permanente e em regime transitório, e serão efectuados os seguintes testes ao filtro activo : ser levado a operar em sobrecarga, funcionamento em conjunto com filtros passivos e bancos de condensadores, etc. O Filtro Activo Paralelo é também simulado num caso em que é utilizado como interface entre fontes de energia e a rede eléctrica. O Filtro Activo Série-Paralelo é o equipamento mais próximo de uma solução universal para compensação de problemas de qualidade de energia eléctrica. Neste trabalho são efectuadas algumas simulações que visam demonstrar as potencialidades e os desafios que este tipo de filtro apresenta.