Projeto e implementação de um controlador de corrente robusto para inversores com filtro LCL conectados à rede com incertezas paramétricas

Abstract

Este artigo trata do projeto e implementação de um controlador discreto de corrente para um inversor trifásico alimentado em tensão e conectado à rede através de um filtro LCL, geralmente encontrado em sistemas de geração eólica. Primeiramente, é desenvolvido um teorema que relaciona a controlabilidade da equação dinâmica discreta, que representa o comportamento do conversor conectado à rede, aos parâmetros do filtro e a freqüência de amostragem do sistema. Então é derivada uma condição para a obtenção dos ganhos de retroação parcial robusta de estados baseada em desigualdades matriciais lineares. Este controlador garante a estabilidade e o amortecimento ativo da ressonância do filtro LCL conectado à rede, mesmo com incertezas paramétricas no ponto de conexão sem a necessidade de procedimentos de auto-sintonia ou algoritmos adaptativos. Finalmente, um controlador com modelo interno é adicionado a fim de prover rastreamento assimptótico da referência e rejeição do distúrbio, diminuindo significativamente o impacto dos distúrbios harmônicos de baixa freqüência da tensão da rede nas correntes de saída. Resultados experimentais e de simulação são apresentados para dar suporte a análise teórica desenvolvida bem como para demonstrar o desempenho do sistema.