Sistema de Recuperação da Energia de Deslizamento aplicado ao Aproveitamento da Energia das Ondas Marítimas

• Type: Thesis
• Date: 1997

Authors

Carlos Ramos (Author) FEUP; Adriano Carvalho (Technical adviser) FEUP

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Resumo (PT): Na sequência do cada vez maior interesse pelo aproveitamento dos recursos energéticos alternativos e não poluentes, foi construída nos Açores uma central para produção de electricidade a partir da energia das ondas marítimas. Para optimizar o recurso energético das ondas marítimas o gerador eléctrico deve funcionar com uma velocidade dependente da potência gerada. Para que a energia possa ser enviada para a rede de distribuição pública, tem de possuir tensão e frequência constantes. Deste modo, os tradicionais geradores síncronos não são apropriados para enviar à rede a electricidade produzida a partir da energia das ondas marítimas. Das várias alternativas para o gerador eléctrico, o Sistema de Recuperação de Energia de Deslizamento (SRED) é o que apresenta melhores argumentos, quer a nível técnico, quer a nível de custos. O SRED consiste numa máquina assíncrona de rótor bobinado e num conjunto de conversores electrónicos de potência. Os conversores estão ligados entre o rótor da máquina e a rede. Controlam a máquina variando a quantidade de energia retirada ao rótor e entregue à rede. A sua principal vantagem é conseguir produzir o dobro da potência para a qual, quer a máquina, quer os conversores são dimensionados. Isto acontece porque a potência gerada é enviada à rede, repartida pelo estátor e pelo rótor. Devido à utilização dos conversores electrónicos ligados ao rótor, a máquina assíncrona adquire características de funcionamento semelhantes a uma máquina de corrente contínua de excitação separada. Nesta dissertação é estudado o SRED para o gerador da referida central, sendo apresentadas as diversas fases do projecto dos subsistemas que constituem o SRED.

Abstract (EN): As a consequence of the increasingly interest for taking advantage of the energetic non pollutant renewable resources, a wave energy plant for electricity production as been built in Azores. In order to optimize the energetic resources of the ocean waves, the electric generator must work at variable speed depending on the generated power. For the energy to be injected in the electric public distribution network a particular interest as to be focused on both voltage magnitude and frequency control. Hence, traditional systems based on the synchronous generator are not suitable for transmitting the ocean waves energy toward the electric network. Between several possibilities for the implementation of the electric generator, the Slip Energy Recuperation System (SRED) seems to present the most interesting arguments not only in the technical field, but also in the economical one. SRED system set consists in an induction wound-rotor machine and electronic static converters connected between the rotor windings and the electric network. The machine is controlled by acting on the quantity of energy delivered by the stator to the rotor (slip energy) which then will be injected in the network. Its major advantage consists in the possibility for producing twice the nominal power of the induction machine and converters. This happens because the generated power is delivered to the distribution network spread by the stator and by the rotor. Due to the use of electronic converters connected to the rotor the induction machine reveals behavioral characteristics very close to the separately excited DC machine ones. In this dissertation, the SRED system for the above mentioned wave energy plant is deeply studied as also the several steps for its sub-systems design.

Language: Portuguese

Type (Professor's evaluation): Scientific