A constribution to the study and development of techniques for control of active and reactive power of the switched reluctance generator for application in wind power generation systems of small power

Resumo: O objetivo deste trabalho é o de propor técnicas de controle de potências ativa e reativa de geradores de relutância variável (GRV) aplicados `a geração eólica de energia eólica. Desenvolveu-se uma técnica de controle direto de potência ativa utilizando um controlador proporcional-integral e outra técnica utilizando um controlador de modos deslizantes. Inicialmente, realizou-se uma revisão bibliográfica e um estudo sobre a máquina de relutância variável a fim de compreender o seu funcionamento e o seu modelo matemático dinâmico. Neste trabalho são apresentados resultados de simulações para estudar a operação do GRV com os controladores propostos num sistema ideal de geração conectado com a rede elétrica. Um modelo matemático dinâmico não linear que leva em conta as curvas de magnetização do gerador em função da posição do rotor foi utilizado nas simulações desenvolvidas. O conversor responsável por magnetizar o GRV e captar a energia gerada e o conversor que envia a energia gerada para a rede elétrica foram modelados matematicamente utilizando o aplicativo computacional SimpowerSystems do Matlab R, que apresenta uma biblioteca de componentes e de ferramentas de análise para modelagem e simulação de sistemas de energia elétrica com eletrônica de potência. Os resultados das simulações são apresentados e os desempenhos dos controles propostos durante o funcionamento do GRV em velocidade variável com diferentes referências de potências ativa e reativa são comparados.Abstract: The objective of this thesis is to propose techniques for active and reactive power for switched reluctance generators (SRG) applied to wind generation. A direct for active power control using the proportional and integral controller and another technique using the sliding mode controller were developed. Initially a literature review and a study of the switched reluctance machine in order to understand its operation and its dynamic mathematical model were done. This thesis presents results of simulations to study the SRG operation with the controllers proposed in an ideal generation system connected to the grid. A non-linear dynamic mathematical model which takes into account the magnetization curves of the generator as a function of rotor position was used in the simulations carried out. The converter responsible for the SRG magnetization and for the capture of generated energy and the converter that sends the generated energy to the grid were mathematically modeled using the software SimpowerSystems Matlab R, which has a library of components and analysis tools for modeling and simulation of electric power systems and power electronics. The simulation results are shows and the proposed controllers performance during the operation of the SRG variable speed references with different active and reactive power are compared