Navegando por Autor "Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo"

Agora exibindo 1 - 20 de 38

Análise de impactos na rede de distribuição de energia elétrica decorrentes da inserção de sistemas de geração fotovoltaicos
(2017-06-30) Nunes, Evandro Ailson de Freitas; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; http://lattes.cnpq.br/8374333578947971; Oliveira, Alexandre Cunha; http://lattes.cnpq.br/6699829609793478; Costa, Flávio Bezerra; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; Rocha, Thiago de Oliveira Alves; http://lattes.cnpq.br/0526030044370008
Atualmente, os incentivos à geração de energia elétrica a partir da fontes consideradas limpas vêm aumentando consideravelmente devido à escassez dos combustíveis fósseis, até então utilizados em abundância. Em paralelo, unidades de geração distribuída que utilizam fontes renováveis também ganha força com a diminuição dos impostos aplicados sobre os componentes constituintes dos sistemas de geração que utilizam este tipo de fonte de energia. No entanto, a qualidade da energia elétrica tem sido severamente afetada pelo aumento do número desses sistemas ligados às redes de distribuição de baixa tensão. Com base nisso, nesta dissertação são avaliados os impactos na rede de distribuição de energia elétrica decorrentes da conexão de instalações fotovoltaicas, em vários níveis de penetração. Nesse intuito, é realizado um estudo de caso que consiste em operar uma planta fotovoltaica de 9 kWp conectada ao ponto de acoplamento comum de uma subestação com potência nominal de 15 kVA. O sistema fotovoltaico utilizado, se divide em: i) sistema trifásico fixo de 8 kWp e ii) sistema monofásico fixo de 1 kWp. A avaliação é feita com base nos indicadores da qualidade da energia elétrica, que indicam as características de potência, harmônicos de tensão e corrente, desequilíbrios entre fases do sistema e regulação do fator de potência. A partir da análise desses indicadores, obtidos com auxílio da transformada discreta de Fourier, é realizada uma análise do impacto gerado pela planta fotovoltaica no ponto de conexão com a rede elétrica. Por meio de resultados experimentais, os indicadores são estimados durante a operação do sistema fotovoltaico e são analisados e comparados com o padrão internacional estabelecido pelo IEEE (do inglês, Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Aumento da eficiência do controle do fluxo de potência de sistemas de geração distribuída utilizando impedância virtual implementada por controle de estrutura variável
(2018-07-10) Fonsêca, Thales Queiroz; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; Costa, Flávio Bezerra; ; ; ; Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino de; ; Pinheiro, José Renes; ; Rocha, Thiago de Oliveira Alves;
O avanço da eletrônica de potência e das restrições ambientais têm possibilitado a inserção de sistemas de geração que utilizam fontes renováveis na rede elétrica. Geralmente, tais sistemas de geração utilizam a energia solar e/ou eólica como fonte primária de energia e são conectados à rede elétrica por meio de conversores de potência. A integração desses sistemas à rede elétrica pode produzir instabilidade do sistema elétrico de potência por se tratarem de fontes não despacháveis de energia. Sendo assim, estratégias de controle são essenciais para garantir o funcionamento adequado do sistema. Dentre as estratégias empregadas, a utilização da técnica de impedância virtual tem apresentado crescente interesse, permitindo modificar o comportamento dinâmico da unidade de geração para melhorar a transferência de energia à rede elétrica. Atualmente, têm-se diversas aplicações com a implementação da impedância virtual, tais como: controle do fluxo de potência, compensação de harmônicos e desbalanceamentos, estabilização ativa, entre outros. Nesta dissertação de mestrado propõe-se uma técnica de impedância virtual implementada em um sistema fotovoltaico, trifásico, padrão e interconectado à rede elétrica, para regular o seu fluxo de potência e garantir a estabilidade do sistema elétrico.
Avaliação de robustez, desempenho e aplicação do controlador adaptativo por posicionamento de pólos e estrutura variável
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-10-19) Santos, Marcelo Brandão dos; Araújo, Aldayr Dantas de; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/3165031680223608; ; http://lattes.cnpq.br/3370923869037468; Mota, Francisco das Chagas; ; http://lattes.cnpq.br/1640808531484356; Bhattacharyya, Shankar P.
Neste trabalho, a robustez e o desempenho do controlador adaptativo por posicionamento de pólos e estrutura variável (VS-APPC) são avaliados e este algoritmo é aplicado em um sistema de controle de um motor. A avaliação de robustez deste controlador será realizada através de simulções, onde serão introduzidas as seguintes adversidades no sistema: atraso de transporte, limites da resposta no atuador, perturbações, variação paramétrica e dinâmica não modelada. O VS-APPC será comparado com o controlador PI, com o controlador por posicionamento de pólos (PPC) e com o controlador adaptativo por posicionamento de pólos (APPC). O VS-APPC será simulado para rastrear uma referência degrau e senoidal. Será também aplicado no sistema de controle de um motor de indução trifásico para rastrear um sinal senoidal no referencial estatórico. Os resultados das simulações e experimentais comprovarão a eﬁciência e robustez desta estratégia de controle
Contribuições à estratégia de controle sem detecção de harmônicos aplicada a um filtro ativo de potência paralelo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-11-24) Sousa, Raphaell Maciel de; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/5853412338946452; Lima, Antonio Marcus Nogueira; ; http://lattes.cnpq.br/2237395961717699; Costa, Flávio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; Cavalcanti, Marcelo Cabral; ; http://lattes.cnpq.br/4941009238623926; Roda, Valentin Obac; ; http://lattes.cnpq.br/4823406157799513
Os esquemas de controle convencionais aplicados em Filtros Ativos de Potência Paralelos (FAPPs) utilizam extração de hamônicos, de modo que o desempenho da compensação depende da velocidade e precisão com que os componentes harmônicos da carga não linear são identificados. O FAPP pode ser implementado sem o uso de extratores de harmônicos. Neste caso, a compensação dos componentes harmônicos é obtida a partir do balanço de potência do sistema. O desempenho da compensação no caso em que o balanço de potência é utilizado depende da velocidade com que o sistema entra em estado de equilíbrio. Neste caso, as correntes de fase são indiretamente reguladas por um controlador de dupla sequência (Double sequence controller - DSC) com dois graus de liberdade, cujo o princípio do modelo interno (internal mode principle - IMP) é utilizado para evitar transformações de coordenadas e garantir erro nulo em regime permanente. Adicionalmente o DSC apresenta robustez quando o FAPP opera sob condições de desbalanceamento. Além disso, o FAPP implementado sem esquemas de detecção compensam simultaneamente harmôncos e reativos da carga. Suas capacidades de compensação, entretanto, são limitadas pela potência disponível no conversor do FAPP. Tal restrição pode ser minimizada se o nível de potência reativa compensada for flexibilizado. Um esquema de estimação que determina as correntes do filtro é introduzido para conferir flexibilidade na compensação de reativos da carga. Resultados experimentais são apresentados para demonstrar o desempenho do sistema proposto.
Contribuições ao método de rastreamento de máxima potência para sistemas fotovoltaicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-01-22) Barreto, Rodrigo Lopes; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/5598025909926997; Cavalcanti, Marcelo Cabral; ; http://lattes.cnpq.br/4941009238623926; Roda, Valentin Obac; ; http://lattes.cnpq.br/4823406157799513
A escassez dos recursos naturais e a busca por fontes de energia alternativa promovem uma rápidamudança namatriz energética mundial. Dentre as fontes de energia renováveis a energia solar é a mais promissora, visto que ela apresenta a maior taxa de crescimento na atualidade. Pesquisadores de todo o mundo têm buscado formas de viabilização do seu progresso, desenvolvendo tecnologias com maior eficiência e menor custo. Como forma de contribuir para o avanço mundial, neste trabalho é proposto o desenvolvimento de uma estratégia de rastreamento da máxima potência, baseado no método perturbação e observação, para sistemas fotovoltaicos. A estratégia de controle proposta é baseada no balanço de potência ativa do sistema e utiliza um número reduzido de sensores. Ela também permite que o sistema fotovoltaico atue como regulador da qualidade de energia no ponto de conexão, compensando assim a distorção harmônica das correntes da rede e corrigindo o fator de potência. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar a estratégia proposta
Contribuições na estratégia de controle por modos deslizantes aplicados a conversores formadores de rede
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-11-09) Sousa, Alan Rodrigues de; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; https://orcid.org/0000-0001-5295-340X; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; http://lattes.cnpq.br/5135345292757684; Oliveira, Alexandre Cunha; Costa, Flávio Bezerra; Rocha, Thiago de Oliveira Alves
Os sistemas de geração distribuída que utilizam fontes renováveis de energia, estão cada vez mais presentes no sistema elétrico devido à necessidade de suprir a demanda de energia e as restrições ambientais. Geralmente, tais sistemas de geração são conectados à rede elétrica por meio de conversores de potência e, a sua integração à rede, pode produzir instabilidade no sistema elétrico. Com o avanço da eletrônica de potência e a vasta gama de aplicações que envolvem os conversores de tensão monofásicos, é possível, com a estratégia de controle adequada, contornar os problemas de instabilidade e oferecer, também, melhorias na qualidade da energia fornecida. Para isso, diversas técnicas de controle têm sido estudadas com esse intuito, no entanto, as técnicas convencionais falham por não possuírem robustez às incertezas paramétricas e por serem dependentes do modelo do sistema. Assim, o controle por modos deslizantes tem ganhado espaço no controle de conversores, por se tratar de uma técnica robusta às incertezas paramétricas e ser independente do modelo do sistema. Apesar disso, a presença de ondulações na variável controlada em regime permanente é sua principal desvantagem. Nesse sentido, nessa dissertação é apresentada uma estratégia de controle por modos deslizantes aplicada a conversores monofásicos formadores de rede. A estratégia proposta emprega ferramentas analíticas de sistemas lineares em conjunto com a teoria do controle equivalente para determinar a localização adequada dos polos em malha fechada do sistema quando restritos a superfície e deslizamento. Além disso, é utilizado uma estrutura simplificada para limitar a amplitude máxima da corrente que passa pelas chaves do conversor. Para emular inércia e garantir o controle adequado da potência fornecida pelo conversor, é implementada uma malha de potência utilizando a estratégia de controle por potência síncrona. Resultados de simulação obtidos de um VSI monofásico formador de rede conectado à rede operando em diferentes condições operacionais demonstram a eficácia da solução proposta.
Contribuições para a detecção e identificação de faltas em inversores Multiníveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-11-19) Melo, Liviane Catarine Almeida; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/3027521463114311; Araújo, Aldayr Dantas de; ; http://lattes.cnpq.br/3165031680223608; Silva, Edison Roberto Cabral da; ; http://lattes.cnpq.br/7577873305205472
Este trabalho apresenta contribuições para a detecção e identicação de faltas em inversores multiníveis, baseado no estudo do comportamento desse conversor sob essas condições de operação. Basicamente, a falta abordada consiste na abertura não comandada de uma das chaves de um inversor de tensão de três níveis com diodos de grampeamento. O funcionamento do conversor é caracterizado nos estados de pré e pós-falta. É, também, feita uma análise dos comportamentos das formas de onda das tensões de pólo, corrente de fase e correntes do barramento CC, as quais apontam características que possibilitam detectar falta e, ainda, em condições favoráveis, identificar o dispositivo que apresentou defeito. Uma estratégia de compensação da falta abordada (chave aberta) também é investigada, com o propósito de manter a continuidade de funcionamento do sistema de acionamento, quando da ocorrência de uma falha. A topologia proposta utiliza SCRs em paralelo com as chaves internas do inversor, a qual permite, em algumas ocasiões, a total utilização do barramento CC
Contribuições para estratégia de controle aplicada à geração fotovoltaica interconectada à rede elétrica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-12-09) Rocha, Thiago de Oliveira Alves; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; Costa, Flávio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/0526030044370008; Roda, Valentin Obac; ; http://lattes.cnpq.br/4823406157799513; Lima, Antonio Marcus Nogueira; ; http://lattes.cnpq.br/2237395961717699; Limongi, Leonardo Rodrigues; ; http://lattes.cnpq.br/3424760452548457
Os sistemas de geração, que utilizam fontes renováveis, estão se tornando cada vez mais populares devido à necessidade do incremento do uso da energia elétrica. Atualmente, as fontes renováveis cooperam com a geração convencional, em decorrência da limitação do sistema na entrega da potência requerida, da necessidade da redução dos efeitos indesejados das fontes que utilizam combustíveis fosseis (poluição) e a dificuldade de construção de novas linhas de transmissão e/ou distribuição. Esta cooperação se dá por meio da geração distribuída. Desta forma, neste trabalho são propostas contribuições para o sistema de controle utilizado para a interconexão de sistemas PV (do inglês, Photovoltaic) de geração distribuída com a rede elétrica trifásica, por meio de filtros de conexão do tipo LCL. A compensação da qualidade de energia no ponto de acoplamento comum (PAC) é realizada garantindo-se que a rede elétrica forneça, ou consuma apenas potência ativa e que suas correntes possuam baixo teor harmônico. Diferentemente das técnicas tradicionais, que necessitam de esquemas para a detecção harmônica, a técnica utilizada realiza a compensação harmônica sem a utilização desses esquemas, controlando as correntes de saída do sistema de uma forma indireta. Para que haja um efetivo controle da tensão do barramento CC (Corrente Contínua) é utilizado o controlador robusto em modo dual DSM-PI (Proporcional Integral Dual em Modo Deslizante), que durante o transitório se comporta como um controlador em modo deslizante SM-PI (Proporcional Integral em Modo Deslizante), e em regime permanente se comporta como um PI (Proporcional Integral) convencional. Para o controle das correntes é utilizado a estratégia de controle repetitivo, onde são utilizados controladores de dupla sequência (DSC) sintonizados na componente fundamental, no quinto e no sétimo harmônico. As correntes de referência são alinhadas ao ângulo de fase do vetor tensão da rede elétrica, obtido a partir do uso de um SRF-PLL (do inglês, Synchronous Reference Frame Phase-Locked-Loop). Com o intuito de obter a máxima potência do array fotovoltaico é utilizado um algoritmo de MPPT (do inglês, Maximum Power Point Tracking) sem a necessidade de adição de sensores. Resultados experimentais são apresentados para demonstrar a eficácia do sistema de controle proposto.
Contribuições para o gerenciamento de energia de microrredes CA monofásicas usadas em comunidades isoladas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-26) Bissiriou, Aziz Oloroun Shola; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; https://orcid.org/0000-0001-5295-340X; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; http://lattes.cnpq.br/1494157127105544; Oliveira, Alexandre Cunha; Costa, Flávio Bezerra; https://orcid.org/0000-0002-7554-1480; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; Rocha, Thiago de Oliveira Alves
As comunidades remotas precisam de assistência para manter um sistema de energia confiável que possa fornecer um fluxo de potência eficiente aos seus consumidores, pois muitas vezes não estão conectadas a grandes sistemas de transmissão. Para atender às necessidades energéticas locais são criados pequenos sistemas de potência, denominados de microrredes. Normalmente, essas microrredes utilizam Fontes de Energia Renováveis RESs (do inglês, Renewable Energy Resources) e Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs) para controlar o fluxo de potência e manter a qualidade da energia dentro do especificado. No entanto, devido à intermitência das fontes renováveis, principalmente as fontes eólica e solar, encontrar a topologia adequada e definir um sistema de gerenciamento de potência para essas microrredes têm sido desafiador. Este trabalho de dissertação apresenta uma metodologia para determinar uma topologia adequada para uma microrrede CA monofásica, a fim de fornecer energia à comunidade de Adjarra/Benin. Além disso, propõe um esquema de gerenciamento de energia para garantir um fluxo de energia confiável, levando em consideração os custos mínimos de implantação e operação da microrrede. Por fim, a viabilidade da operação da microrrede em diferentes cenários é avaliada por meio de experimentos de simulação.
Controle Adaptativo Robusto para Filtros Ativos de Potência Paralelo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-11-04) Azevedo, Christian Cesar de; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/5987353572100308; Salazar, Andrés Ortiz; ; http://lattes.cnpq.br/7865065553087432; Jacobina, Cursino Brandão; ; http://lattes.cnpq.br/0261885352003041
As estratégias de controle convencionais de filtros ativos de potência paralelos (SAPF - Shunt Active Power Filters) empregam esquemas de detecção de harmônicos em tempo real, usualmente implementados com filtros digitais. Isso pode resultar em altos custos devido o aumento no número de sensores na estrutura do filtro. Além disso, esses esquemas de detecção introduzem atrasos que podem deteriorar o desempenho da compensação de harmônicos. Diferentemente dos esquemas de controle convencionais, este trabalho propõe uma nova estratégia de controle que regula indiretamente as correntes de fase da rede elétrica. As correntes de referência do sistema são geradas pelo controle de tensão do barramento CC e são baseadas no balanço de potência ativa do sistema SAPF. As correntes de referência são alinhadas com o ângulo de fase do vetor tensão da rede, que é obtido usando um PLL (Phase Locked Loop). O controle de corrente é implementado por uma estratégia de controle adaptativo por alocação de pólos, integrada com um esquema de controle com estrutura variável (VS-APPC: Variable Structure - Adaptive Pole Placement Control). No VS-APPC, o princípio do modelo interno (IMP - Internal Model Principle) de referência é usado para eliminar o erro em regime permanente das correntes de fase do sistema. Isso força as correntes de fase do sistema a serem senoidais e com baixo teor de harmônicos. Além disso, os controladores de corrente são implementados no referencial estacionário para evitar transformações nas coordenadas de referência do vetor tensão da rede. Esta estratégia de controle de corrente melhora a performance do SAPF com uma resposta transitória rápida e robusto a incertezas paramétricas. Resultados experimentais são apresentados para demonstrar a eficácia do sistema de controle proposto para o SAPF
Controle vetorial de velocidade de uma máquina de indução sem mancais trifásica com bobinado dividido utilizando estimação neural de fluxo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-12-07) Paiva, José Alvaro de; Salazar, Andrés Ortiz; Maitelli, André Laurindo; ; http://lattes.cnpq.br/0477027244297797; ; http://lattes.cnpq.br/7865065553087432; ; http://lattes.cnpq.br/6136888701626547; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; Stephan, Richard Magdalena; ; http://lattes.cnpq.br/0250052255460941; Larrea, José Andrés Santisteban; ; http://lattes.cnpq.br/8275381373366077
Este trabalho descreve o estudo e a implementação do controle vetorial de velocidade de uma máquina de indução sem mancais trifásica com bobinado dividido de 4 pólos e 1.1kW utilizando estimação neural de fluxo do rotor. O controle vetorial de velocidade opera em conjunto com os controles de posicionamento radial e das correntes nos enrolamentos de cada fase do estator. Para o posicionamento radial utilizam-se as forças controladas pelos campos magnéticos no interior da máquina. Para a otimização das forças radiais operando com influência mínima do torque rotacional, foi utilizado um modelo especial de bobinado do rotor com circuitos independentes. A estimação neural de fluxo aplicada ao controle vetorial de velocidade tem o objetivo de compensar a dependência dos estimadores convencionais em relação às variações nos parâmetros da máquina devido a aumentos de temperatura ou saturação magnética do rotor. O sistema de controle implementado possibilita uma comparação direta dos respectivos desempenhos de velocidade e posição radial da máquina sob orientação do estimador neural em relação ao estimador convencional de fluxo. Todo o controle do sistema é realizado por um programa desenvolvido em linguagem padrão ANSI C. Os recursos do DSP utilizados pelo sistema são: os canais de conversão A/D, as saídas PWM e as interfaces paralela e serial RS-232, as quais são responsáveis, respectivamente, pela programação do DSP e a captura de dados através de um sistema de supervisão
Conversor fonte de impedância monofásico operando em modo isolado
(2016-06-30) Nascimento, Franklin Hebert Silva do; Roda, Valentin Obac; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; http://lattes.cnpq.br/4823406157799513; http://lattes.cnpq.br/6882253965408475; Salazar, Andres Ortiz; http://lattes.cnpq.br/7865065553087432; Rocha, Thiago de Oliveira Alves; http://lattes.cnpq.br/0526030044370008
Os avanços tecnológicos ocorridos nas últimas décadas representam uma procura da humanidade por melhores condições relacionadas à qualidade de vida. Todo o desenvolvimento obtido nas diversas áreas do conhecimento humano, quase sempre, está diretamente relacionado à utilização da energia elétrica, sendo, portanto, de fundamental importância, a pesquisa voltada para geração e formas de utilização da energia elétrica gerada. O trabalho desenvolvido é voltado a apresentar a utilização de um conversor do tipo fonte de impedância utilizado para alimentar cargas monofásicas a partir de um sistema de alimentação primário, operando em modo isolado. O conversor é formado por uma malha de impedância na entrada composta por um diodo ultra rápido, indutores e capacitores, além disso são usadas quatro chaves de potência para converter potência CC em potência CA. A tensão de entrada da malha Z é sintetizada a partir de um conjunto composto por uma fonte de tensão senoidal trifásica ajustável; uma ponte retificadora trifásica a diodos, e um grande capacitor eletrolítico de filtro. Será apresentada uma metodologia de projeto para dimensionamento do conversor, bem como apresentada a técnica de modulação Boost simples e suas variações, utilizadas no acionamento do conversor. Além disso será apresentada uma nova técnica de modulação proposta nesse trabalho. As técnicas de modulação para o acionamento do conversor serão avaliadas por meio de simulações e resultados experimentais.
Desacoplamento P/Q de sistemas de geração distribuída utilizando o conceito de impedância virtual
(2019-08-30) Cardoso, Luã Silva; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; ; Dorea, Carlos Eduardo Trabuco; ; Sousa Neto, Cecílio Martins de; ; Pinheiro, José Renes; ; Rocha, Thiago de Oliveira Alves;
A utilização de sistemas de geração distribuída, que utilizam fontes renováveis de energia elétrica, tem se tornado cada vez mais comum, devido ao retorno do investimento, que está ocorrendo cada vez mais ágil, aos avanços dos sistemas de interconexão e também aos problemas ambientais gerados pela utilização de sistemas não renováveis de geração. No Brasil, a capacidade energética proveniente da geração distribuída está em constante crescimento. Diante do novo modelo do sistema elétrico de potência, com a participação de sistemas de geração distribuída, a utilização de métodos que regulem o fluxo de potência nas unidades de geração pode contribuir diretamente para a estabilidade do sistema elétrico, especialmente em redes de baixa tensão, pois as mesmas possuem perfil predominantemente resistivo e o fornecimento de potência ativa pode ocasionar sobretensões. Além disso, estratégias de fluxo de potência utilizadas em sistemas de geração convencionais não podem ser utilizadas nos sistemas de geração distribuída devido ao acoplamento entre as potencias ativa e reativa. Dessa forma, a realização desse trabalho tem o objetivo de adequar o controle do fluxo de potência, em um sistema fotovoltaico de geração distribuída controlado no modo tensão, utilizando o conceito de impedância virtual. Para superar o problema do acoplamento entre as potências ativa e reativa, o sistema implementado nesse trabalho utiliza um resistor virtual. Para efeito de análise, o resistor virtual é implementado de duas formas. Na primeira é implementado um resistor virtual positivo para acentuar o perfil resistivo do sistema, torna-do possível o controle P/V e Q/θ. Na segunda é implementado um resistor virtual negativo com o intuito de tornar o perfil da rede predominantemente indutivo e realizar o controle tradicional P/θ e Q/V. A utilização do conceito de impedância virtual é avaliada por meio de resultados de simulação e experimentais.
Desenvolvimento de um rastreador solar do tipo polar com ajuste do ângulo de inclinação
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-01-23) Lira, José Rômulo Vieira; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/0579340299420222; Costa, Flavio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; Neves, Francisco de Assis dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/5631067058249781
O aproveitamento da energia solar para geração de energia elétrica tem apresentado um crescente interesse nos últimos anos. Geralmente nestes sistemas, a conversão de energia solar em elétrica é realizada por módulos fotovoltaicos, instalados em estruturas fixas, com inclinação determinada em função da latitude do local de instalação. Neste sentido, o uso de estruturas móveis, com rastreamento solar, tem possibilitado o incremento da produção da energia gerada. Porém, o desempenho dessas estruturas depende do tipo de rastreador instalado e do tipo de controle de posição utilizado. Nesta dissertação, é empregada uma estratégia de controle de posição aplicada a um rastreador solar, que será instalado no Laboratório de Eletrônica de Potência e Energias Renováveis (LEPER), localizado na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). O rastreador será do tipo polar, com rastreamento diário no sentido leste-oeste e ajuste do ângulo de inclinação manual nos períodos sazonais, no sentido norte-sul
Development of an FPGA-based real-time power system simulator for traveling wave-based protective relay validation
(2019-09-06) Leal, Marcos Sérgio Rodrigues; Costa, Flávio Bezerra; ; ; Fernandes, Marcelo Augusto Costa; ; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; Rocha, Thiago de Oliveira Alves; ; Neves, Washington Luiz Araújo;
Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de um simulador digital em tempo real de sistemas de potência utilizando uma plataforma customizada de baixo custo baseada em FPGA do inglês, field-programmable gate array, adequada para realizar a validação em tempo real de métodos de proteção aplicados a linhas de transmissão baseadas em ondas viajantes. A descrição do simulador se desenvolve a partir das etapas de modelagem, implementação e simulação de um sistema de transmissão, que é usado para destacar a capacidade do simulador de representar fenômenos transitórios de alta freqüência em linhas de transmissão. Assim, inicialmente, o equacionamento matemático dos modelos implementados bem como o desenho geral do solver, que é desenvolvido tomando como referência o programa de transitórios eletromagnéticos (EMTP), são apresentados. Em seguida, são apresentadas as características do simulador, como a arquitetura de hardware, software de desenvolvimento, estratégias de comunicação, interface gráfica, módulos de entrada/saída e exportação de dados, bem como os estágios de implementação do sistema de teste. Adicionalmente, neste trabalho propõe-se a implementação de um relé protótipo usando um dispositivo de hardware baseado em DSP do inglês, digital signal processing, executando um esquema de proteção baseado na teoria ondas viajantes, além de sua integração em malha fechada com a simulação. Uma interface gráfica (GUI do inglês, graphical user interface) é desenvolvida para que os parâmetros de simulação sejam definidos, incluindo as condições para aplicação de faltas elétricas, e monitorar a dinâmica do sistema de potência utilizado como estudo de caso. Simulações offline obtidas do Matlab/Simulink são usadas para validar os resultados em tempo real.
Estabilizador de sistema de potência baseado na transformada Wavelet para sistemas de geração
(2016-12-09) Sousa Neto, Cecílio Martins de; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; Costa, Flávio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/8481859916853920; Lima, Antonio Marcus Nogueira; ; http://lattes.cnpq.br/2237395961717699; Neves, Francisco de Assis dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/5631067058249781; Ferreira, Jossana Maria de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/7691693293898376; Silveira, Luiz Felipe de Queiroz; ; http://lattes.cnpq.br/4139452169580807
Os estabilizadores de sistemas de potência são empregados para mitigar oscilações eletromecânicas, de baixa frequência, e estender os limites de estabilidade de geradores síncronos, enquanto que reguladores automáticos de tensão são utilizados na regulação da tensão terminal de geradores síncronos. Propõe-se nesta tese uma nova estrutura para concepção do conjunto regulador automático de tensão e estabilizador de sistema de potência aplicados no controle da excitação de um gerador síncrono de polos salientes. O estabilizador de sistema de potência proposto é baseado na transformada wavelet e emprega uma nova metodologia para extração e compensação de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência por meio da energia dos coeficientes escala. Por outro lado, a energia dos coeficientes wavelet é utilizada na detecção de oscilações elétricas e geração do sinal de gatilho do estabilizador de sistema de potência. O regulador automático de tensão é baseado em uma estrategia de controle híbrida que combina o controle de modo deslizante com um controlador linear. O desempenho do estabilizador de sistema de potência proposto foi avaliado experimentalmente por meio de um estudo comparativo com o estabilizador de sistema de potência convencional. Por outro lado, o desempenho do regulador automático de tensão foi avaliado e comparado com um controlador linear e com outras duas estratégias de controle híbridas. Além disso, o desempenho da transformada wavelet foi avaliado experimentalmente, na detecção de oscilações elétricas e eletromecânicas, no qual foi verificado melhor desempenho para a transformada wavelet com efeito de borda.
Estabilizador de sistema de potência para máquinas síncronas de polos salientes utilizando a transformada Wavelet
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-05) Sousa Neto, Cecilio Martins de; Costa, Flavio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; ; http://lattes.cnpq.br/8481859916853920; Silveira, Luiz Felipe de Queiroz; ; http://lattes.cnpq.br/4139452169580807; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; Oliveira, Alexandre Cunha; ; http://lattes.cnpq.br/6699829609793478
Os estabilizadores de sistemas de potência são empregados para suprimir oscilações eletromecânicas, de baixa frequência, e estender os limites de estabilidade de geradores síncronos. Propõe-se nesta dissertação de mestrado um estabilizador de sistema de potência baseado nas wavelets, composta por uma novametodologia para extração e compensação de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência baseada nas energias dos coeficientes de aproximação da transformada wavelet discreta redundante, com o objetivo de reduzir os efeitos de atraso e atenuações dos estabilizadores de sistemas de potência convencionais. Por outro lado, as energias dos coeficientes wavelet são utilizadas para detecção das oscilações elétricas e habilitação do estabilizador de sistema de potência proposto apenas nas situações de falta. A eficácia do desempenho do estabilizador de sistema de potência proposto foi comprovada por meio de resultados experimentais, cujo desempenho foi comparado com o desempenho do estabilizador de sistema de potência convencional. Além disso, os efeitos das wavelets mães também foram avaliados
Estimação de potência em tempo real utilizando a transformada wavelet
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-19) Alves, Denis Keuton; Costa, Flávio Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/7510091283933216; ; http://lattes.cnpq.br/7109075850257262; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; Guimarães, Alexandre Magnus Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/4171253034582522; Lira, George Rossany Soares de; ; http://lattes.cnpq.br/7283717300126094
A monitoração das grandezas elétricas em sistemas elétricos de potência tem como objetivo promover a confiabilidade, bem como a qualidade da energia elétrica distribuída. Diante disso, propõe-se nessa dissertação um estudo sobre uma nova teoria de potência baseada na transformada wavelet para estimação em tempo real dos valores RMS da tensão e corrente e alguns valores de potências, tais como: potência ativa, potência reativa, potência aparente e fator de potência. A estimação adequada dos valores RMS e das potências são importante para diversas aplicações, como por exemplo: projetos e análise de sistemas de energia, dispositivos de compensação para melhorar a qualidade da energia elétrica e instrumentos de medição de energia. Os resultados de simulação e experimentais obtidos pelo método proposto baseado na transformada wavelet discreta redundanteforam comparados por meio do padrão IEEE 1459-2010 e por um osciloscópio comercial, respectivamente, apresentando resultados equivalentes. O método proposto apresentou bom desempenho para wavelets mães curtas, o que torna viável para aplicações em tempo real.
Estimação em tempo real de potência e impedância da rede elétrica utilizando a Transformada Wavelet Packet Estacionária
(2019-04-23) Alves, Dênis Keuton; Costa, Flávio Bezerra; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; ; ; Martins, Allan de Medeiros; ; Watanabe, Edson Hirokazu; ; Silveira, Luiz Felipe de Queiroz; ; Ribeiro, Paulo Fernando;
Propõe-se nesta tese a aplicação da transforma wavelet packet discreta redundante (TWPDR) para estimar, em tempo real, valores eficazes de tensões e correntes, potências básicas (potência ativa, potência total aparente, potência não-ativa e fator de potência) e de distorção. Adicionalmente, as ferramentas de análise de sinais desenvolvidas neste trabalho possibilitaram a proposição de um método para estimação de impedância da rede elétrica. A TWPDR fornece uma banda de frequência uniforme e possui a propriedade de invariância no tempo, o qual é ideal para estimação de índices de qualidade da energia associadas às potências e a impedância da rede em tempo real. O método de estimação de índices de qualidade da energia foi avaliado e comparado com o padrão IEEE 1459-2010 aplicado a diferentes cenários de operação, em que formas de onda sintéticas e distúrbios de qualidade da energia elétrica em regime estacionário e não-estacionário foram emulados em uma plataforma experimental. No que se refere a estimação de impedância da rede elétrica, o presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de identificar a impedância de redes elétricas de baixa tensão interconectadas com sistemas de geração distribuída. A validação do método proposto foi realizada em uma geração distribuída implementada por uma planta fotovoltaica de 8 kWp conectada ao ponto de acoplamento comum de um alimentador trifásico composto por um trafo de potência nominal de 15 kVA.
Estratégia de controle robusto para filtro ativo paralelo sem detecção de harmônicos de correntes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-11) Sousa, Raphaell Maciel de; Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/6628177274865696; ; http://lattes.cnpq.br/5853412338946452; Salazar, Andrés Ortiz; ; http://lattes.cnpq.br/7865065553087432; Costa, Fabiano Fragoso; ; http://lattes.cnpq.br/1694092671948217; Aredes, Mauricio; ; http://lattes.cnpq.br/9551383663863628
Resumo: As estratégias de controle convencionais de filtros ativos de potência paralelos (FAPP) empregam esquemas de detecção de harmônicos em tempo real, usualmente implementados com filtros digitais. Isso aumenta o número de sensores na estrutura do filtro, o que resulta em altos custos. Além disso, esses esquemas de detecção introduzem atrasos que podem deteriorar o desempenho da compensação de harmônicos. Diferentemente dos esquemas de controle convencionais, este artigo propõe uma nova estratégia de controle que regula indiretamente as correntes de fase da rede elétrica. As correntes de referência do sistema são geradas pelo controle de tensão do barramento CC e são baseadas no balanço de potência ativa do sistema FAPP. As correntes de referência são alinhadas com o ângulo de fase do vetor tensão da rede, que é obtido usando um PLL (Phase Locked Loop). O controle de corrente é implementado por uma estratégia de controle adaptativo por alocação de pólos, integrada com um esquema de controle com estrutura variável (VS¡APPC). No VS¡APPC, o princípio do modelo interno (IMP) de referência é usado para eliminar o erro em regime permanente das correntes do sistema. Isso força as correntes de fase do sistema a serem senoidais e com baixo teor de harmônicos. Além disso, os controladores de corrente são implementados no referencial estacionário para evitar transformações nas coordenadas de referência do vetor tensão da rede. Esta estratégia de controle de corrente melhora a performance do FAPP com uma resposta transitória rápida e robustez a incertezas paramétricas. Resultados experimentais são mostrados para demonstrar a eficácia do sistema de controle proposto para o FAPP

SIGAA

Navegando por Autor "Ribeiro, Ricardo Lúcio de Araújo"