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Sistema UPS line-interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela

This work presents a single-phase Line-interactive UPS System implementation with series and parallel active power-line compensation, which performs harmonic suppression and voltage sag/swell compensation of the utility voltage, as well as maintaining the output voltage regulated. Additionally, the...

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Autor principal: Barriviera, Rodrigo
Formato: Dissertação
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2014
Assuntos:
Amplificadores de potência
Harmônicos (Ondas elétricas)
Fator de potência
Power amplifiers
Harmonics (Electric waves)
Electric power factor
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/776
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spelling riut-1-7762021-12-09T16:58:12Z Sistema UPS line-interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela Barriviera, Rodrigo Kaster, Mauricio dos Santos Silva, Sérgio Augusto Oliveira da Amplificadores de potência Harmônicos (Ondas elétricas) Fator de potência Power amplifiers Harmonics (Electric waves) Electric power factor This work presents a single-phase Line-interactive UPS System implementation with series and parallel active power-line compensation, which performs harmonic suppression and voltage sag/swell compensation of the utility voltage, as well as maintaining the output voltage regulated. Additionally, the UPS performs reactive power compensation and harmonic suppression of the load current, resulting in an effective power-factor correction. Thereby, when the incoming power grid is present, the UPS works as a universal active power filter compensating the input current and output voltage. On the other hand, when an outage occurs, the UPS feeds the load with regulated and harmonic free voltage. For this purpose, two single-phase PWM converters are employed, which are referred as series active power filter (SAPF), which acts as a sinusoidal current source, and parallel active power filter (PAPF), which acts as a sinusoidal voltage source. Both the APFs are controlled to be in phase with the input voltage. In order to extract the sinusoidal compensation reference current, used in SAPF control, an algorithm based on synchronous reference frame (SRF) is used. The sinusoidal output voltage reference and the coordinates of the synchronous vector are obtained by using a phase-locked loop (PLL) algorithm. Experimental results and computational simulations are presented to confirm the theoretical development and evaluate both the dynamic and steady state behavior of the UPS system. Este trabalho apresenta o projeto e implementação de um sistema UPS (Uninterruptible Power Supply) Line-Interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela, o qual realiza a supressão de harmônicos e compensação de afundamentos e elevações da tensão da rede elétrica, além de manter a tensão na carga regulada. Adicionalmente, a UPS atua na compensação de potência reativa e supressão dos harmônicos de corrente da carga, resultando em uma efetiva correção do fator de potência. Desse modo, com a rede elétrica presente, a UPS opera como filtro ativo universal realizando a compensação da corrente de entrada, bem como da tensão de saída. Quando a rede elétrica está ausente, a UPS alimenta a carga com tensão regulada e com baixa taxa de distorção harmônica. Para este fim, dois conversores monofásicos PWM são empregados, sendo estes chamados de filtro ativo série (FAS), o qual atua como fonte de corrente senoidal e o filtro ativo paralelo (FAP), o qual atua como fonte de tensão senoidal, ambos controlados para operar em fase com a tensão da rede. Com o objetivo de extrair a corrente de referência senoidal de compensação, usada no controle do FAS, é utilizado um algoritmo baseado no sistema de eixo de referência síncrona (SRF-Synchronous Reference Frame). Para a obtenção da referência da tensão senoidal de saída, assim como as coordenadas do vetor unitário síncrono utilizados pelo algoritmo SRF, um sistema de detecção de ângulo de fase (PLL-Phase Locked Loop) monofásico é utilizado. Ensaios experimentais, bem como simulações computacionais são realizados a fim de confirmar o desenvolvimento teórico e avaliar o desempenho dinâmico e estático do sistema UPS. 2014-04-04T22:12:01Z 2014-04-04T22:12:01Z 2012-07-31 masterThesis BARRIVIERA, Rodrigo. Sistema UPS line-interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela. 2012. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2012. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/776 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cornelio Procopio Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Power amplifiers
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Harmônicos (Ondas elétricas)
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Barriviera, Rodrigo
Sistema UPS line-interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela
description This work presents a single-phase Line-interactive UPS System implementation with series and parallel active power-line compensation, which performs harmonic suppression and voltage sag/swell compensation of the utility voltage, as well as maintaining the output voltage regulated. Additionally, the UPS performs reactive power compensation and harmonic suppression of the load current, resulting in an effective power-factor correction. Thereby, when the incoming power grid is present, the UPS works as a universal active power filter compensating the input current and output voltage. On the other hand, when an outage occurs, the UPS feeds the load with regulated and harmonic free voltage. For this purpose, two single-phase PWM converters are employed, which are referred as series active power filter (SAPF), which acts as a sinusoidal current source, and parallel active power filter (PAPF), which acts as a sinusoidal voltage source. Both the APFs are controlled to be in phase with the input voltage. In order to extract the sinusoidal compensation reference current, used in SAPF control, an algorithm based on synchronous reference frame (SRF) is used. The sinusoidal output voltage reference and the coordinates of the synchronous vector are obtained by using a phase-locked loop (PLL) algorithm. Experimental results and computational simulations are presented to confirm the theoretical development and evaluate both the dynamic and steady state behavior of the UPS system.
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publisher Universidade Tecnológica Federal do Paraná
publishDate 2014
citation BARRIVIERA, Rodrigo. Sistema UPS line-interactive monofásico com compensação ativa de potência série e paralela. 2012. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2012.
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