Lourenço Matakas Jr.

Construção de plataforma experimental para experimentos com conversores comutados pela rede

COntinuação do desenvolvimento de plataforma para o ensino de conversores autocomutados e aplicação em disciplina de graduação

Faz parte de um projeto continuado do LAboratório de Eletrônica de Potência do desenvolvimento de kits pra o ensino de eletrônica de potencia. Nesta etapa será construido um conjunto de kits completos para o desenvolvimento de experimentos relativos a conversores autocomutados e seu controle digital. CAda consjunto consta de placa inversora trifásica de 4 braços, placas de TCs e TPs, placa processadora, placas de filtros (L, LC, LCL) .

Conversores do tipo MMC (Modular Multilevel Converter) vêm sendo estudados nos últimos dez anos e se tornaram uma solução utilizada pela indústria para aplicações em energias renováveis, sistemas de transmissão em corrente contínua (do tipo fonte de tensão), acionamento de máquinas elétricas de média tensão, etc. Entretanto, ainda existem vários aspectos quanto ao seu modelamento, à definição de estratégias de controle e seu ajuste, bem como o estudo de arquiteturas para implementação de hardware, que podem ser objeto de pesquisa. Este projeto visa o desenvolvimento de uma implementação física de um sistema MMC que consiste em uma placa processadora central que inclui um DSP (Digital Signal Processor) e um FPGA (Field Programmable Gate Array), vinte e quatro módulos conversores de potência e três módulos de medição, todos com capacidade de processamento local. Todos os módulos se comunicam com a central de processamento através de conexões ponto a ponto digitais, síncronas e de alta velocidade. O projeto prevê flexibilidade na alteração de topologias, boa imunidade a ruídos e otimização de cabeamento de medição e controle. Esta plataforma pode ser utilizada não apenas para o estudo de MMCs, mas também para conversores individuais e outras topologias multinível, e pode ser aplicada em sistemas de potência mais elevada, não se limitando a protótipos de laboratório. Durante a execução deste projeto serão realizados simultaneamente um trabalho de doutorado (sobre controle de MMCs) e dois de mestrado (um sobre arquiteturas adequadas para o sistema de controle de conversores MMC e outra sobre controle de conversores usando FPGAs). (AU)

Considerando-se a opção de extração de energia das ondas do mar via geradores lineares, este projeto trata da retificação controlada das tensões geradas de frequencia e amplitude variável produzidas por este tipo de gerador.

Estudam-se os multiconversores modulares do tipo MMC por serem uma alternativa viável para a implementação de convesores de elevada potência destinados a sistemas HVDC, acionamentos, etc.

Desenvolvimento de plataformas de baixa potência com conversor CC-CA/ CA-CC, filtros, cargas, placa de processamento, transdutores. Serão utilizadas pelos alunos em laboratórios didáticos de diversas disciplinas de graduação e pós, bem como por alunos de IC, mestrado e doutorado no desenvolvimento inicial de seus projetos de desenvolvimento. Dá apoio ao projeto relativo ao desenvolvimento de novas estratégias de ensino/ aprendizagem da eletrônica de potencia. Material suficiente para a reprodução das placas bem como roteiros experimentais para o estudo individual, será divulgado na Internet.

Este projeto trata análise de topologias e do estudo de estratégias de controle de conversores CC-CC bidirecionais. Este tipo de conversor se aplica em redes inteligentes CC, em sistemas de geração fotovoltaica, em sistemas de armazenamento de energia, em veiculos elétricos, etvc.

Modelamento, controle, projeto e otimização das bobinas e do circuito de compensação de sistemas de transmissão sem fio.

Estuda as diversas definições de potência instantânea com o objetivo conseguir um tratamento unificado das mesmas.

Estuda modelos adequados para a descrição de indutores e transformadores e propõe estratégias de ensaio para o levantamento experimental dos parâmetros do modelo. Estuda métodos de projeto de indutores, filtros e transformadores.

Projeto de Iniciação Cientifica com 3 alunos e 2 professores, destinado a implementar um gerador de indução e seu controlador, destinado aos projetos de eletrificação de comunidades carentes, conduzido pela PUCSP.

Acompanhar o protótipo de 75 KVA (PD-71) na Indústria. Redefinir a engenharia do produto, visando o barateamento e a compactação, incluindo melhorias no projeto e conectividade. Testar outra opção tecnológica construtiva, também viável técnica e economicamente, para o cabeça-de-série Mini-DVR. Projetar, Construir e Implantar 04 protótipos de 75 KVA, sendo: 01 obtido através da re-engenharia dos protótipos desenvolvidos no PD-71; 01 utilizando uma nova opção de tecnologia construtiva, tecnica e economicamente viável também. 02 utilizando a tecnologia escolhida entre as duas anteriores. Obter a Certificação Industrial do Produto. Desenvolver a parceria industrial para incorporação do lote pioneiro do Mini DVR. Informações do site da ANEEL: Ciclo: 2006/2007 Empresa Proponente: Centrais Companhia Paulista de Força e Luz - CPFL-Paulista Entidade(s) Executora(s): Universidade Estadual Paulista (UNESP) / FU - UNESP Expertise Engenharia FUNDACAO PARA DESENVOLVIMENTO TECNOLOGICO DA ENGENHARIA - FDTE Título do Projeto: PD171 - CABEÇA DE SÉRIE DO MINI-DVR Ano de Início: 2006 Tema de Pesquisa: Eficiência energética Palavras-chave: VTCD - Variação de Tensão de Curta Duração Restaurador Dinâmico de Tensão Cargas Sensíveis Coordenador(es) Equipe: José Antonio Jardini Custo Total: R$ 3.065.543,76 Objetivos do Projeto: Acompanhar o protótipo de 75 KVA (PD-71) na Indústria. Redefinir a engenharia do produto, visando o barateamento e a compactação, incluindo melhorias no projeto e conectividade. Testar outra opção tecnológica construtiva, também viável técnica e economicamente, para o cabeça-de-série Mini DVR. Projetar, Construir e Implantar 04 protótipos de 75 KVA, sendo: 01 obtido através da re-engenharia dos protótipos desenvolvidos no PD-71; 01 utilizando uma nova opção de tecnologia construtiva, tecnica e economicamente viável também. 02 utilizando a tecnologia escolhida.

Trata do calculo dos sinais de referência para diversas aplicações de conversores conectados à rede (compensadores de perturbações, conversores para geradores de energia renovável, etc. )

Estuda estratégias de modelamento e projeto de PLLs.

Objetivos (Descrição dos objetivos mensuráveis do projeto) Constituem objetivos deste projeto: - Estudar a tecnologia FACTS e sua aplicação estendendo este conceito para a aplicação na distribuição de energia - FACDS "FLEXIBLE ALTERNATING CURRENT DISTRIBUTION SYSTEMS". - Conduzir simulações digitais em redes de até 15 KV, identificando o desempenho, e benefícios alcançados. Envolve uma atividade importante de pesquisa que é a modelagem do equipamento e seu controle. - Construir um protótipo da ordem de 50 a 100 kVA (tensão classe 600 V) para teste de campo atuando como Compensador Série. - Estender o estudo e construir outro protótipo para atuação como transformador defasador e UPFC Unified Power Flow Controller. - Dar recomendações quanto à utilização destes dispositivos, e respectivas conseqüências nos critérios de planejamento. - Instrumentalizar a Concessionária no estudo da aplicação de FACDS até o nível de sub transmissão. NOTA 3: PROPOSIÇÃO 3º ANO - MUDANÇA DE ESTRATÉGIA SOLICITADA À ANEEL Com a mudança na Estratégia Solicitada à ANEEL, tem-se os seguintes objetivos: - Implementar no protótipo do DVR existente as funções da atuação como Compensador Série; - Implementar no mesmo no protótipo do DVR existente as funções do UPFC; - Pesquisar e desenvolver componentes de um novo protótipo de dispositivo FACTS, porém, para aplicação na MÉDIA TENSÃO 13,8kV. Continuação do Item "JUSTIFICATIVA": NOTA 4 - 3o. ANO - ALTERAÇÃO NA EQUIPE DO PROJETO 1) Troca do Coordenador Prof. Dr. José Antonio Jardini pelo Prof. Dr. Wilson Komatsu em função das tarefas deste último ano serem relacionadas à Eletrônica de Potência e não de Sistemas de Potência. 2) Troca do Engo. Simão Copeliovich pela Profa. Dra. Fabiana Ap. de Toledo Silva em função desta apresentar um perfil mais adequado para esta etapa do projeto. Número do Projeto FUSP: 1005

Nesta segunda etapa foram desenvolvidos novos experimentos para o laboratório de Automação relativos a:
- controladores PID (técnicas de projeto e metodologias de ensino)
- simulador analógico para plantas industriais
- redes de automação
- aplicação de inversores
- controle de iluminação

Estudo e o desenvolvimento de um sistema voltado a regulação de tensão de hidrogerador utilizando técnicas de CLP/PLC, e gatilhamento de semicondutores, e outros dispositivos que compõe a eletrônica do sistema. Projeto solicitado pela Voith Siemens Hydro Power Generation Ltda. Coordenador(es) : Walter Kaiser / Wilson Komatsu Unidade/Núcleo : Escola Politécnica, EP/ PEA - Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas Unidade/Núcleo : Escola Politécnica, EP/ PEA - Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas Financiador(es) : Voith Siemens Hidro Power Generation S. A. Data de Início : 01/02/02 Data de Término : 31/03/04 Valor(es) : 2004: R$ 45.000; 2003: R$ 100.000; 2002: R$ 210.000.

Objetivos: Recompor os transitórios momentâneos de tensão, evitando paradas indevidas de instalações industriais devido à ocorrência de afundamentos e elevações momentâneas de tensão, durante os transitórios do sistema elétrico; compensar parte dos reativos do sistema elétrico colaborando com a manutenção da estabilidade da tensão do sistema elétrico. Número do Projeto FUSP: 923 Coordenador(es) : José Antonio Jardini / Luiz Carlos Magrini Unidade/Núcleo : Escola Politécnica, EP/ PEA - Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas Financiador(es) : Companhia Paulista de Força e Luz, CPFL Data de Início:: 01/10/02 Data de Término : 30/09/05 Valor(es) : 2005: R$ 152.269; 2004: R$ 234.589; 2003: R$ 163.380.

Este projeto conjunto tem por metas básicas a atualização do conjunto de experimentos da disciplina Automação Industrial, a criação das instalações físicas adequadas, a partir de modificações no Laboratório de Mecânica dos Fluidos, e a obtenção de novos equipamentos através de parcerias com empresas do ramo. O laboratório terá três bancadas hidráulicas instrumentadas (já existentes), três bancadas simples, seis computadores conectados em rede via servidor, seis CLPs (controlador lógico programável) e armários. Na sua forma final, este laboratório poderá ser utilizado por diversas disciplinas, amenizando o problema atual de falta de espaço para os laboratórios no Centro de Ciências Exatas e Tecnologia.

Desenvolvimento de família de conversores e placas de interfaceamento, processamento e de sensores, para a utilização em sala de aula e nos projetos de pesquisa do Laboratorio de Eletrônica de Potência.

Desenvolvimento de estratégias de controle e seu ajuste para conversores estáticos.

Desenvolvimento de reatores eletrônicos para lâmpadas fluorescentes com elevado fator de potência e elevado rendimento.

Foram desenvolvidos dois protótipos de forno de indução sem canal para a fusão de metais de 25kW(3kHz) e 500kW (1kHz).