The solid-state transformer is the enabling technology for the future of electric power systems. The increasing relevance of this equipment demands higher standards for efficiency and losses reduction. The dual active bridge (DAB) topology is the most usual DC-DC converter used in the solid-state transformer, and is responsible for part of its switching losses. The traditional phase-shift modulation used on DAB converters presents significant switching losses during the operation with reduced loads. The alternative Triangular and Trapezoidal Modulations have been proposed in recent literature; however, there are limitations on the maximum power these techniques can deal with. This paper presents an adaptive model predictive control to select among these three techniques, according to the converter model, the one that minimizes the switching losses and allows the current demanded by the load. Moreover, an alternative cost function is proposed, including the output voltage and current. Through real-time simulation, using a 1000 V/600 V 12 kW DAB converter, it is shown that the proposed control is able to reduce the losses on the converter. Furthermore, the proposed control presents fast and accurate response, and precise transition between the modulation techniques.
1 December 2019 in Electric Power Systems Research
This paper presents a comprehensive study of parameter estimation for three-phase induction motors (IMs) using hybrid optimization methods and a comparative evaluation of static and dynamic modeling approaches. A hybrid metaheuristic combining the Sine Cosine Algorithm (SCA) and Particle Swarm Optimization (PSO) is developed to identify optimal motor parameters efficiently. The approach utilizes a static model for rapid estimation, with final parameter values validated against a dynamic model to ensure accuracy in operational predictions. Results confirm that the static model provides robust parameter estimates for key performance metrics, including torque, power factor, and current, aligning well with experimental results from real-motor no-load tests. Parameters estimated by the proposed method demonstrate a high adherence with the motor real measurements. Comparisons also reveal the limitations of static models in scenarios requiring state-space accuracy, such as observer-based control applications. This study concludes by recommending further exploration of alternative motor modeling structures and the hybrid optimization algorithm for parameter estimation.
29 November 2023 in Anais Congresso Brasileiro de Energia Solar - CBENS
Resumo Em um novo cenário do sistema elétrico de potência, com maior participação de fontes alternativas e com a presença de geração distribuída, tem-se observado um novo conceito, denominado microrredes. Nessas microrredes tem-se estudado a possibilidades de sistemas em corrente contínua e novos desafios associados a essa mudança. Nesse trabalho foi estudado um controle de tensão do barramento por meio de uma inércia virtual. Foram analisados por meio de simulação computacional e bancada experimental o comportamento do afundamento de tensão no barramento, oscilação da tensão e compartilhamento de carga em uma microrrede com 2 conversores conectados a um barramento infinito. Foi verificado que a variação da inércia afeta o comportamento da tensão, sobretudo o tempo de oscilação durante transitórios, porém não influencia no comportamento da corrente dos conversores.
28 July 2022 in Revista Eletrônica Científica Inovação e Tecnologia
A eletrônica de potência tem se desenvolvido ao longo do tempo e se tornado cada vez mais importante em diversos segmentos da indústria. A aplicação dessa tecnologia tem permitido aumento de eficiência, controle, automação e redução de custos em diversas áreas. O ensino dessa ciência é, portanto, de vital importância para formação de profissionais aptos a projetar e utilizar esses dispositivos. O presente trabalho apresenta um software para projeto de conversores eletrônicos de potência CC-CC básicos não-isolados desenvolvido por alunos do curso técnico em eletrotécnica. O desenvolvimento desse software permitiu maior compreensão do funcionamento desses conversores e das relações entre as oscilações de tensão e corrente com os elementos utilizados no circuito. A ferramenta desenvolvida permite o cálculo de capacitores e a indicação para valores comerciais mais próximos além de permitir o projeto de construção do indutor a partir de seu circuito magnético.