Uma Nova Abordagem de Projeto Integrado de Controladores de Inércia Sintética e de Velocidade para Aerogeradores Baseada em Controle LQR

Douglas  M. Magnus; César  C. Scharlau; Luciano  L. Pfitscher; Gustavo  C. Costa

doi:10.48011/asba.v2i1.1271

Douglas M. Magnus Universidade Federal de Santa Catarina
César C. Scharlau Universidade Federal de Santa Catarina
Luciano L. Pfitscher Universidade Federal de Santa Catarina
Gustavo C. Costa Universidade Federal de Santa Catarina

DOI: https://doi.org/10.48011/asba.v2i1.1271

Keywords: Controle de frequência, Inércia sintética, Geração eólica, Regulador de velocidade, Regulador linear quadrático

Abstract

Este artigo apresenta uma nova abordagem para projeto integrado de controladores de inércia sintética e de velocidade para aerogeradores de velocidade variável por meio da técnica de inércia oculta. O diferencial do trabalho é o uso de controle ótimo baseado em LQR para correlacionar os compromissos de desempenho de resposta inercial e de regulação de velocidade da turbina eólica. O controlador proposto é avaliado em um estudo de caso desenvolvido em simulações computacionais com a modelagem matemática de uma turbina eólica de velocidade variável inserida em microrrede sob distúrbios de carga-geração e perfil de vento dinâmico. Os resultados apontam que a abordagem proposta possui melhor desempenho, em comparação aos cenários de referência, frente a variações do ponto de operação do aerogerador, apresentando maior aproveitamento da energia disponível para participação na resposta inercial sem deteriorar o tempo de resposta do regulador de velocidade da turbina eólica.