FILTRO ATIVO TRIFÁSICO PARA QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA: COMPENSAÇÃO E BALANCEAMENTO

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1 FILTRO ATIVO TRIFÁSICO PARA QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA: COMPENSAÇÃO E BALANCEAMENTO C. G. Banchn, Electronc System Dvson, LACTEC, R. Demont, Electronc System Dvson, LACTEC and J. S. Omor, Paranaense Electrc Company, COPEL Abstract O presente trabalho trata da mplementação de um fltro atvo trfásco paralelo empregado para compensar harmôncas de corrente, corrgr a defasagem entre tensão e corrente gerada por cargas capactvas ou ndutvas e, pela mplementação da estratéga de controle aqu descrta, realzar o balanceamento das correntes das fases, mnmzando a corrente de neutro. Apresentam-se as justfcatvas para a escolha desta topologa e a estratéga de controle adotada além da análse matemátca, dos procedmentos de cálculo, resultados de smulação e de laboratóro uma vez que, como etapa fnal do trabalho, fo construído um protótpo com potênca de 10 kva. Palavras-chave Correção de Harmôncas, Fltro Atvo, Inversor de Quatro Braços. I. INTRODUÇÃO A fltragem atva consste em medr as correntes harmôncas de uma ou mas fases da rede e gerar atvamente um espectro com correntes harmôncas em oposção de fase em relação àquelas meddas. Assm as harmôncas orgnadas normalmente por cargas não-lneares são canceladas. A fltragem atva dfere da passva, a qual utlza capactores e/ou ndutores para cancelamento de harmôncas específcas; além de ser dependente da mpedânca do sstema e não dspor de módulos de controle. Os fltros atvos já são empregados com êxto por consumdores e por fornecedores de energa elétrca em dversos países. Os consumdores os empregam para elmnar das suas nstalações os problemas relatvos à crculação de correntes harmôncas, além de balancear as correntes de fase e elevar o fator de potênca da nstalação. Os fornecedores utlzam fltros atvos, sobretudo para reduzr deformações de tensão e para elevar o amortecmento de osclações, melhorando a establdade de operação do sstema elétrco. Em [1] há relatos de uso de fltros atvos ncorporados, pelos própros fabrcantes, a equpamentos que tradconalmente orgnam grandes correntes harmôncas. Futuramente quando recomendações sobre as lmtações de dstorções harmôncas tornarem-se normas obrgatóras, aparelhos e equpamentos eletrôncos deverão estar preparados, seja com técncas de controle apropradas ou com a ncorporação de fltros atvos de potênca. Este trabalho fo apoado pela Companha Paranense de Energa Elétrca COPEL, à qual nós agradecemos. Carlos Gabrel Banchn (banchn@lactec.org.br) e Rogers Demont (rogers@lactec.org.br) trabalham no LACTEC Insttuto de Tecnologa para o Desenvolvmento. Julo Shgeak Omor trabalha na COPEL (julo.omor@copel.com). Os fltros atvos podem ser do tpo paralelo ou sére [, 3, 4]. Fltros sére são restauradores de tensão, têm a função de elmnar dstorções nas tensões do sstema elétrco. Fltros atvos do tpo paralelo são restauradores de corrente, têm a função de elmnar as componentes harmôncas das correntes elétrcas. Exstem anda os fltros híbrdos, que combnam as duas funções [, 3]. Este trabalho trata uncamente dos fltros paralelos, que funconam como fontes de corrente conectadas em dervação com o sstema elétrco. Sua função é njetar no ponto de conexão do sstema elétrco com a carga (PAC), correntes de compensação capazes de atenuar ou elmnar correntes harmôncas orgnadas por cargas não lneares. II. DEFINIÇÃO DA TOPOLOGIA DO CONVERSOR O nversor utlzado neste projeto é almentado em tensão. Entre as topologas possíves para o nversor de tensão encontram-se o nversor de três braços e o nversor de quatro braços. A Fgura 1 lustra o segundo tpo. v v v v a b c c S 1 S S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S 8 nversor com quatro braços barramento CC Fgura 1: Inversor almentado em tensão com quatro braços. Em [5] pode-se encontrar dversas técncas de modulação para estas estruturas. O nversor de três braços é aproprado para sstemas trfáscos equlbrados, onde as tensões fornecdas pelo nversor e as correntes drenadas pela carga são equlbradas. É possível utlzar essa topologa em sstemas desequlbrados através da adção de um condutor neutro ao centro do barramento de tensão contínua v n da Fgura 1, porém sto pode acarretar problemas de controle e establdade, uma vez que é precso realzar o balanceamento das tensões dos dos capactores do barramento de tensão contínua. Além dsso, as correntes de neutro são drenadas ou njetadas dretamente nos capactores, o que requer elevados valores de capactâncas. Outra desvantagem desse conversor, quando usado com o condutor neutro, é a pobre utlzação da tensão do barramento de tensão contínua [6]. Os nversores com quatro braços são menos conhecdos, porém vêm sendo apontados como a topologa mas aproprada para aplcações em sstemas desequlbrados [7]. A exstênca de um braço exclusvo para o condutor neutro torna possível o controle ndependente da corrente de neutro fornecda pelo nversor. Além dsso, o nversor não requer a C Vcc

2 adção de um condutor ao barramento de tensão contínua, o que sgnfca que o capactor não estará conectado dretamente ao condutor neutro. Isso torna possível reduzr o valor da capactânca e anda dspensa a necessdade de um controlador para realzar o balanceamento das tensões. Um sstema de controle de correntes com esse tpo de nversor é mas robusto do que seu concorrente com três braços. III. ESTRATÉGIA DE CONTROLE Grande parte da lteratura técnca sobre fltros atvos trata uncamente de sua aplcação em sstemas trfáscos equlbrados. Contudo, é crescente o número de nstalações elétrcas dotadas de um condutor neutro com desequlíbro entre as correntes de fase, o qual é causado prncpalmente pela presença sgnfcatva de cargas monofáscas [1]. O fltro é conectado à nstalação elétrca através de ndutores de acoplamento, pelo qual crculam as correntes sntetzadas pelos controladores de corrente, caracterzando o fltro atvo como fonte de corrente controlada. A estratéga para produzr o correto controle compõe-se de duas partes báscas: um sstema de dentfcação das referêncas e um sstema de controle de correntes (Fgura ). equlbradas e em fase com as tensões fundamentas da fonte. Isto que garantrá uma corrente no PAC com baxa dstorção harmônca e elevado fator de potênca, além de mnmzar a corrente de neutro. A síntese das correntes do fltro é realzada com o emprego de controladores do tpo proporconal e ntegral (PI) que atuam em conjunto com um modulador de largura de pulsos. A Fgura 3 mostra o esquema smplfcado de um sstema de controle de correntes. Rgorosamente cada um dos reguladores proporconas e ntegras recebe o nome de controlador, mas será dado ao sstema completo o nome de controlador de correntes, smplfcando a nomenclatura adotada. e + a u Ca* a e Cb Cc Cn * * * b + - e c + - e Ca Cb Cc Cn correntes de compensação meddas nos ndutores de acoplamento n u u u b c n modulador de largura de pulsos pulsos de aconamento do nversor de tensão S - S 1 8 Fgura 3: Controlador de correntes do fltro atvo. Fgura : Estratéga de controle para fltragem atva de harmôncas. A função do sstema de dentfcação das referêncas é determnar as correntes de compensação que devem ser njetadas pelo fltro atvo no sstema elétrco. Quando o fltro atvo é usado em sstemas desequlbrados com neutro, o compensador tem anda a função de determnar as correntes de compensação que tornam possíves o balanceamento das fases e a elmnação da corrente de neutro. O sstema de geração de referêncas é composto por uma função dentro do processador dgtal de snas que gera, a partr das tensões de entrada, o sstema trfásco de referêncas baseado em PLL (PLL dgtal), que permtrá composção de correntes senodas puras. Depos esse sstema é comparado com as correntes de carga e a partr dsso, nca-se o processo de controle PWM das chaves semcondutoras. Para alcançar estes objetvos será utlzada a estratéga de compensação baseada na síntese de correntes senodas, No esquema da Fgura 3 exstem quatro controladores PI que geram referêncas de corrente para um modulador de largura de pulsos. Este, por sua vez, gera os pulsos de aconamento do nversor utlzado para a síntese das correntes de compensação. Os snas de tensão são gerados pelos controladores PI com base nos erros entre as correntes de referênca e as correntes meddas. Estes snas são aplcados aos nterruptores do nversor, neste caso, transstores IGBT. O sstema opera em malha fechada procurando fazer com que as correntes nos ndutores sejam o mas próxmo possível das correntes de referênca. Os controladores PI operam no sentdo de mnmzar os erros entre as referêncas e as correntes efetvamente sntetzadas nos ndutores La até Ln (Fgura). Neste trabalho o controle do fltro fo mplementado dgtalmente no processador DSP TMS30F81, fabrcado pela Texas Instruments. A freqüênca de operação do sstema de amostragem e também do controlador PWM, é de 1 KHz, e ambas estão sncronzadas. A Fgura 4 apresenta estratéga de controle mas detalhada mplementada no DSP. A estratéga de controle deve sntetzar uma corrente (f) na saída do fltro, que assegure uma baxa dstorção a corrente (s) no PAC, consderando que a corrente na carga (c) possua dstorção de até 50%. Para manter alto fator de potênca, o snal de tensão no PAC é utlzado como referênca. A tensão no capactor C do nversor é montorada para garantr o balanço de potênca do sstema. IV. ANÁLISE MATEMÁTICA A abordagem matemátca contemplou todos os procedmentos para mplementação do controle do nversor trfásco de quatro braços operando como fltro atvo de

3 harmôncas. Os requstos de atenuação de harmôncas até a 1 a ordem, redução da corrente de neutro (desequlíbro entre as fases) e redução da defasagem entre tensão e corrente nas três fases foram as prncpas consderações no projeto. No fltro de harmôncas, dos controladores PI são empregados; o controlador PI de corrente de rápda resposta e o controlador PI do elo CC (Corrente Contínua), de resposta mas lenta. O controlador PI do elo CC fo calculado em função das grandezas e parâmetros descrtos a segur: Valor do capactor do elo CC; Valor da tensão efcaz de fase do PAC; Fundo de escala dos sensores de tensão do elo CC e tensões CA; Valor de tensão desejado no elo CC; Ganho do conversor analógco-dgtal; A. Tensão desejada no elo CC Consderando o nversor bdreconal para cargas balanceadas, a tensão do elo CC deve ser maor que o valor de pco da tensão de lnha da rede. Desta forma, para assegurar a síntese da corrente no fltro, a tensão no elo CC (Vcc) deve ser 3/ maor [8] que o pco da máxma tensão de fase rms, ou seja: 3 Vcc Va 3 (1) B. Capactor do elo CC O capactor de elo CC é responsável por algumas característcas específcas, tas como: auxlar no balanço de energa em condções de transtóros na carga, garantr uma elevada taxa de varação da corrente de saída do nversor e, possbltar a crculação de correntes de seqüênca negatva pelo nversor. No caso da topologa adotada para o nversor (4 braços), as correntes de seqüênca zero (homopolares) são manpuladas pelo quarto braço, de forma que a tensão do capactor do elo CC sofra nfluênca apenas das harmôncas e das componentes de seqüênca negatva, especalmente na freqüênca fundamental (maor potênca). Consdera-se que as tensões da rede trfásca sejam equlbradas e que a flutuação de tensão CC é muto menor do que a tensão total do elo Δ Vcc << Vcc, sendo ΔVcc o valor de pco da ondulação de tensão CC. A parcela mas sgnfcatva desta ondulação é proporconal à osclação de potênca no nversor, devdo às correntes de seqüênca negatva: P neg [ v v v ]*[ l l l ]' Pcc = () an bn cn aneg bneg cneg A partr de () é possível mostrar que a potênca de seqüênca negatva tem característca osclatóra em ϖ e pode ser escrta como: 3 Pneg = Va I neg _ pk cos( ϖ t + φ) (3) onde: I neg_pk é o valor de pco da corrente de seqüênca negatva, a qual se deseja que o fltro atvo suporte. Portanto, a flutuação de energa (pco-pco) provocada pela carga é: ~ ΔE pp 3Va = I neg _ pk 1 = C( Vcc + ΔVcc) ϖ (4) 1 C( Vcc ΔVcc) = C Vcc ΔVcc Desta forma, o capactor mínmo para satsfazer o valor mposto para ΔV CC, é: C 3 _ pk mn = (5) Va I neg 4ϖ Vcc ΔVcc C. Dmensonamento dos ndutores de acoplamento Os ndutores de acoplamento, entre o nversor e a rede, devem operar em uma ampla faxa de freqüêncas, o que deve ser levado em consderação no projeto para defnção das característcas construtvas do mesmo e do materal do núcleo. A especfcação do valor da ndutânca é feta de forma a satsfazer crtéros e funções específcas, tas como: lmtar a ondulação da corrente na saída do conversor, operando como fltro passa-baxas de prmera ordem, sem provocar uma queda de tensão demasada sobre seus termnas. Adconalmente o ndutor não deve lmtar demasadamente a taxa de varação da corrente do conversor, o que lmtara a atuação do fltro atvo para compensação das correntes harmôncas de ordem mas alta. Deve haver um compromsso entre a tensão no barramento CC e o valor do ndutor. Valores elevados de tensão possbltam obter altos d/dt para cancelar as harmôncas completamente, contudo sto também acarreta valores elevados para a ondulação da corrente. Uma vez escolhda a tensão, deve-se proceder ao cálculo dos ndutores de acoplamento. Dversos trabalhos como [9, 10, 11], estabelecem crtéros para o cálculo. Assm segundo [1], a taxa de crescmento (d/dt) da corrente gerada pelo fltro atvo deve ser maor do que a taxa de crescmento das correntes harmôncas da carga. Consderando a Le de Tensões de Krchhoff, para uma das fases do sstema (Fgura e 3), resulta: d 3 Va La + Vcc = 0 (6) dt Logo, uma vez que se deseja que o valor da ndutânca permta que a taxa de varação da corrente do fltro atvo (d/dt), seja maor do que a taxa de varação das correntes harmôncas da carga, faz-se: Vcc 3 Va La = (7) d dt D. Controladores PI de tensão e corrente Tanto para o projeto do controlador de corrente, quanto para o de tensão, é consderado o sstema a segur:

4 Fgura 4: Dagrama de blocos do sstema a ser analsado no projeto dos controladores de tensão e corrente. Como não há fonte de energa no capactor C, o sstema deve observar e manter constante esta tensão. É necessáro também que a corrente de saída do fltro sntetze as referêncas defndas pela estratéga de compensação. Assm o sstema pode ser confgurado como dos sub-sstemas de controle: um para a tensão em C e outro para as correntes harmôncas de saída. Nota-se que o controlador da tensão do capactor C é responsável por modular o valor da referênca de corrente do fltro atvo, de forma a manter fxa esta tensão. Desta forma, a função de transferênca do sstema físco do controle da tensão pode ser representada pela função capactva 1, enquanto a função de transferênca do sc sstema de controle da corrente de saída é dada pela função 1 [13]. sl conv Adconalmente devem ser consderados os ganhos dos sensores de tensão e corrente. Por fm, dependendo da técnca de modulação adotada é defndo o ganho do conversor PWM. No caso do nversor trfásco utlzado, o conjunto modulador PWM - conversor é entenddo, do ponto de vsta de controle, como um ganho de tensão gual a: K = Vcc 50 = PWM (8) A Fgura 5 lustra o esquema básco utlzado para o projeto do controlador de corrente. Observa-se que a corrente na saída do fltro atvo é convertda em tensão e escalonada através do sensor de corrente (bloco K SI ) e da placa de condconamento. A segur é então convertda pelo conversor A/D (bloco K DSP ) em escala p.u. Consderando este esquema, as funções de transferênca sem (G SC ) e com (G CC ) o controlador PI são expressas por, GSC () s = K K PWM 1 ϖ SC = slconv s (9) ϖ CC GCC () s = GSC () s PI() s = s (10) respectvamente. Logo é possível calcular os ganhos proporconal (K P ) e ntegral (K I ) dos reguladores PI através de [14]: ϖ CC fcc K P = = ϖ f (11) K I SC SC K P ϖ CC = (1) tan ( mf ) Ta onde fcc é a freqüênca da banda passante em Hz e mf é a margem de fase estpulada para o sstema em malha fechada com o regulador PI. Ta é o período de amostragem do sstema dgtal. Em geral, a banda-passante do controlador de corrente de um fltro atvo não pode ser baxa para mpossbltar a síntese das correntes harmôncas necessáras, nem alta para tornar o sstema nstável ou ultrapassar os crtéros de establdade de Nyqust. Quanto à margem de fase foram mantdos valores entre 70º e 85º. E. Controlador de tensão CC Consderando que a dnâmca da tensão do elo CC do nversor é bastante lenta, é relatvamente fácl obter um controlador PI que satsfaça as condções de dnâmca e establdade. O cálculo do ganho do conversor vsto pelo controlador de tensão é feto pelo balanço de potênca do conversor. Operando como fltro atvo paralelo em condção de regme permanente o conversor não deve absorver nem entregar potênca atva. Ou seja a potênca atva calculada no lado CA do conversor deve ser a mesma daquela calculada do lado CC do mesmo. Desta forma os ganhos do PI podem ser calculados por expressões semelhantes àquelas utlzadas para o controle de corrente. F. Dagrama de Root Locus Consderando as equações de controle para o fltro atvo paralelo, desenvolvdas até então, o dagrama de Root Locus para o referdo controle está mostrado na Fgura 6, para o controlador PI de corrente. Fgura 5: Dagrama de blocos da planta com o controlador de corrente. Fgura 6: Root Locus para controle de corrente

5 Para o controle de tensão, que possu largura de banda menor, ou seja, é um sstema que fo desenvolvdo para ser lento, o dagrama de Root Locus está mostrado na Fgura 7, abaxo. Por ele nota-se que o sstema não possu capacdade de resposta rápda, o que é esperado, pos o mesmo modula as referêncas de corrente para compensação. Caso essas referêncas sofram osclações, as correntes que serão compensadas também apresentarão tas osclações. podem ocorrer com a rede elétrca e suas cargas, nclusve a presença de tensão dstorcda pela qunta harmônca na entrada. A carga é composta por um retfcador trfásco sem capactor, um retfcador monofásco com capactor na fase A, e um resstor na fase B, representando uma stuação bastante desequlbrada das correntes das fases. A freqüênca de chaveamento (amostragem) é de 1 khz, os ndutores de saída são de mh e a tensão do elo CC é de 500 V. Fgura 7: Root Locus para controle de tensão Consderando que a dnâmca da tensão do elo CC do nversor é bastante lenta, é relatvamente fácl obter um controlador PI que satsfaça as condções de dnâmca e establdade. O cálculo do ganho do conversor vsto pelo controlador de tensão é feto pelo balanço de potênca do conversor. Operando como fltro atvo paralelo em condção de regme permanente o conversor não deve absorver nem entregar potênca atva. Ou seja a potênca atva calculada no lado CA do conversor deve ser a mesma daquela calculada do lado CC do mesmo. Desta forma os ganhos do PI podem ser calculados por expressões semelhantes àquelas utlzadas para o controle de corrente. Fgura 8. Crcuto smulado exemplfcando um conjunto de stuações adversas da carga e da rede. V. PROCEDIMENTO DE PROJETO Nesta seção dscutem-se os crtéros báscos para o dmensonamento dos componentes do fltro atvo paralelo. As condções em que o fltro atvo é utlzado e que tpo de carga o mesmo é capaz de compensar são descrtas. O sstema é trfásco com condutor neutro. A tensão de fase da rede Va = 17 V e freqüênca de 60 Hz. As cargas não-lneares produzem correntes com até 50% de dstorção harmônca e desequlíbros de seqüênca negatva. As cargas apresentam uma potênca de aproxmadamente 10 kva, o que resulta em uma prevsão de correntes da ordem de 6 A; A tensão do elo CC é defnda conforme a eq. (1) em 500 V, com Va = 17 V + 5%. O capactor do barramento CC é dmensonado conforme a eq. (5) em 3,6 mf, sendo I neg_pk calculado em 50 A e ΔVcc = 10 V. Consderando-se uma dervada de corrente de 50 ka/s e uma tensão no barramento de 500 V, obtém-se, utlzando a eq. (7), um valor de 1,9 mh. VI. RESULTADOS DE SIMULAÇÃO Foram realzadas dversas smulações (Fgura 8) para testar a estratéga de controle e verfcar as condções estátcas e dnâmcas dos parâmetros do fltro. A segur apresentam-se os resultados de uma smulação onde são consderadas váras stuações problemátcas que Fgura 9: Correntes das cargas (superor) e correntes na rede com tensão na fase A (nferor). Observa-se na Fgura 9 que, mesmo para esta stuação extrema que combna dstorção harmônca das correntes, desequlíbros e dstorção da tensão de entrada, as correntes de saída estão equlbradas e com conteúdo harmônco reduzdo. VII. RESULTADOS EXPERIMENTAIS A segur encontram-se os resultados da operação em laboratóro do fltro atvo para compensação de ses cargas que compõem uma stuação bastante severa de geração de harmôncas e desbalanço de correntes. A carga total é de 11, kva e o dagrama de lgações é apresentado na Fgura 10. Esta confguração de cargas levou o fltro próxmo aos lmtes de proteções de corrente nos braços do nversor. A potênca de projeto deste fltro é de 10 kva

6 verde A branco B vermelho C preto N corrente de neutro a valores próxmos de zero. A corrente de neutro pode ser vsualzada já com a operação do fltro atvo paralelo na Fgura 14 (canal 3, abaxo). 00uF, 450V R=15,3 ohms L= 1 mh (5 chaves) 4 lampadas, 00W, 0V 1kVA, R=4 ohms R=1,5 ohms (Tracs) 470uF, 400V ( chaves) 3 lampadas (00W) L= 4 mh 470uF, 400V 66 ohms (3x- 400W cada) L= 1,5 mh Fgura 10: Dagrama esquemátco das cargas utlzadas para um dos testes de laboratóro.carga desbalanceada e não-lnear VA. As medções foram realzadas com um analsador de qualdade e um oscloscópo de 4 canas. Notar nas Fguras 11 e 1 o comportamento completamente dstorcdo das cargas nas 3 fases (Fgura 11) e também consderando a corrente de neutro (Fgura 1). Vale lembrar que a exstênca da corrente de neutro mplca em harmôncas de seqüênca zero. Fgura 13: Tensão da fase A, correntes da rede nas fases A, B, C (10mV/A) com o fltro operando. Fgura 11: Tensão da fase A, correntes da carga nas fases A, B, C (10mV/A). Fgura 14: Tensão da fase A, correntes da rede nas fases A, B, C (10mV/A) com o fltro operando. Fgura 1: Tensão da fase A, correntes da carga nas fases A, B e no neutro (10mV/A). Na Fguras 13, 14 e 15 tem-se o comportamento das cargas nas 3 fases, porém, com a operação do fltro atvo paralelo perfazendo o fornecmento/absorção de reatvos, equlbrando a carga e conseqüentemente reduzndo a Fgura 15: Fase A: tensão, corrente da carga, corrente de compensação (fltro) e corrente da rede compensada. Vale a pena destacar a Fgura 15, pos nela pode-se notar o comportamento da corrente de carga em uma fase (canal

7 4), da corrente compensada, fornecda pelo fltro atvo paralelo (canal 1) e a corrente que o sstema está entregando (canal 3, abaxo), que está em fase com a tensão da fase (canal, em cma), e com formato senodal. Tabela 1: Sumáro dos resultados expermentas. Fases S (kva) FP Irms (A) Ipco (A) DHT (%) A carga A rede 3,7 3,0 0,59 0,99 8,4 3, 55,4 34,6 50,1 7, B carga B rede 3,1 3,0 0,77 0,99 4,1 3,5 43,3 40, 7,8 7,4 C carga C rede 4,4 3,0 0,87 0,99 33,8 3,4 6,6 35, 38, 7,8 N carga N rede 16,, 7,4 7,6 A tabela 1 ndca a potênca aparente (S), fator de potênca (FP), corrente efcaz (rms), corrente de pco e a dstorção de corrente para cada um dos condutores de fase e de neutro, consderando apenas a carga e depos a rede (PAC) com o fltro atvo operando. Observar que os kva da carga dmnuem em função da melhora no fator de potênca (0,99). A dstorção de corrente com o fltro lgado é menor que 8%. Tanto os valores efcazes, quanto os valores de pco são equlbrados com a compensação. A corrente de neutro é bastante atenuada pela operação do fltro. Observar que a potênca e conseqüentemente, as correntes, são dstrbuídas entre as três fases. Observar que a dstorção é bastante reduzda, fcando abaxo de 15%, mesmo consderando dstorções de até 76% (Fase A). As mprecsões nas escalas dos sensores, bem como a baxa resolução dgtal são dos pontos a serem consderados. Na fgura pode-se comprovar que a carga está conectada entre as fases B e C, confgurando uma condção de desequlíbro bastante elevado. A pequena corrente na fase A é devda ao consumo do fltro RC conectado na saída do fltro atvo. Outra fonte de dscussão é a robustez do sstema frente a osclações, ou seja, os transtóros. Para demonstrar a sua robustez mostra-se abaxo a Fgura 16, onde podemos observa a entrada em operação da carga máxma, partndo da condção de que o fltro atvo paralelo esteja em operação, mas sem qualquer carga em operação. Fgura 16: Transtóro de entrada de carga (100% da carga) tensão no lnk CC (superor) e correntes no fltro e na carga. Do outro lado, tem-se a retrada de 100% da carga que também provoca um transtóro sgnfcatvo e onde o controle mostra mas uma vez sua capacdade de suportar esse tpo de stuação, retornando ao estado de establdade. Essa stuação é mostrada na Fgura 17, abaxo. Fgura 17: De cma para baxo - tensão no lnk CC (superor), corrente no fltro atvo, tensão no resstor de proteção do lnk CC e corrente na carga. Na Fgura 17, ressalta-se que a elevação da tensão do lnk CC se deve ao fato de o controlador PI da tensão ser lento, o que mpede que o mesmo possa entender que houve uma retrada muto grande de carga e que a energa antes entregue ao conversor para manter a tensão CC constante, pode agora ser reduzda. Desta forma, entra em ação um crcuto de proteção eletrônco, que conecta um resstor de baxo valor ao lnk CC, mpedndo sua elevação a valores que prejudcaram permanentemente os componentes do conversor (semcondutores, capactores, etc.). VIII. CONCLUSÕES Este trabalho apresentou o projeto, smulação e mplementação prátca de um fltro atvo para compensação de harmôncas, com balanceamento das fases e compensação de reatvos. Um ponto mportante observado durante os testes em laboratóro é que o resultado da compensação é dretamente proporconal às condções de operação da carga, uma vez que o fltro é projetado para uma determnada condção nomnal. Assm o estudo do tpo de carga a ser compensada é fundamental para o correto dmensonamento deste fltro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Second Internatonal Workshop on "Power Defntons and Measurements under Nonsnusodal Condtons". Stresa-Italy, Sept [] W. V. Lyon, Reactve power and unbalanced crcuts, Electrcal World, Vol. 75 (5), pp , 190. [3] Budeanu C.I. "The Dfferent Optons and Conceptons Regardng Actve Power n Non-snusodal Systems". Rum. Nat. Inst., Publ no.4, 197.

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