Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

António Pina Martins

I. Atividade de investigação

O trabalho de investigação está centrado no controlo e supervisão de sistemas eletrónicos de potência e na qualidade da rede elétrica.

A. Controlo e Supervisão de Sistemas Eletrónicos de Potência. Os principais temas de investigação são:

· Controlo inteligente

Os sistemas eletrónicos incluem parâmetros não lineares e desconhecidos. Também, o funcionamento de certos tipos de conversores apresenta caraterísticas não lineares. Neste campo, tem desenvolvido estudos sobre a aplicação de controlo baseado em lógica difusa para este tipo de conversores. Métodos de adaptação e controlo não linear são as principais áreas de trabalho.

· Supervisão de sistemas eletrónicos de potência

Há diversas aplicações com sistemas eletrónicos de potência a operar em paralelo. Nesta condição, é necessário supervisionar o sistema global no sentido de otimizar as caraterísticas de funcionamento. O elevado número de variáveis no sistema global torna necessária a utilização de algoritmos que implementem alguma forma de desacoplamento e de hierarquia.

· Controlo de conversores eletrónicos de potência

As novas topologias de conversão de potência elétrica, como os retificadores com modulação de largura de impulsos, os filtros ativos de potência, os conversores multinível e os conversores matriciais necessitam de algoritmos de controlo complexos, capazes de permitir a obtenção das formas de onda de tensão e de corrente desejadas, na entrada e na saída. Estes algoritmos têm sido estudados, baseados em microcontroladores, DSPs, ou FPGAs, com o objetivo de melhorar o desempenho de um sistema de conversão de energia.

B. Qualidade da Rede Elétrica. Nesta área têm sido desenvolvidos estudos nos seguintes campos:

· Filtros ativos de potência

Este tipo de conversor é um dos principais elementos na nova era da elevada qualidade da rede elétrica. Ele conduz ao conceito de controlador universal de trânsito de potência (UPFC - Unified Power Flow Controller), capaz de controlar o fluxo de potência, ativa e reativa, numa linha de transporte de energia. As topologias dos filtros ativos de potência, baseados em fontes de tensão e em fontes de corrente, em série ou em paralelo, e os respetivos sistemas de controlo são os principais objetivos da investigação nesta área.

· Ligação à rede de fontes de energia renováveis através de conversores eletrónicos de potência

As energias renováveis têm-se tornado cada vez mais importantes nos últimos anos. A energia elétrica gerada, através de conversores eletrónicos, deve ser injetada na rede elétrica de modo controlado. O estudo das melhores topologias de conversão, associado aos respetivos métodos de controlo, são os principais objetivos de investigação. A energia eólica e a energia solar são objeto de estudos mais aprofundados.

· Medida e caraterização da qualidade da rede elétrica

O conceito de Qualidade da Rede relaciona diversas grandezas elétricas e parâmetros (tensão, corrente, energia, potência ativa e reativa, fator de potência, harmónicos, compatibilidade eletromagnética, ...). Nesta área, estudam-se os parâmetros que caraterizam a tensão, a corrente e a potência em diferentes condições de funcionamento e em associação com as diversas Normas e Standards aplicáveis.

II. Orientação científica

Doutoramentos concluídos

· Carlos João R. Costa Ramos, “Modelação e Controlo de Conversores de Tensão Aplicados à Máquina Assíncrona Duplamente Alimentada”, FEUP, 2011

· Orlando Manuel de C. Ferreira Soares, “Controlo da Potência Eléctrica Produzida em Grupos Geradores de Pequena/Média Dimensão com o Objectivo de Optimizar as Condições de Ligação à Rede Eléctrica”, FEUP, 2009

· Paulo Jorge Campos Costa, “Optimização da Produção de Energia em Sistemas Eólicos - Uma Contribuição Baseada na Integração dos Diversos Sub-Sistemas”, FEUP, 2006

Mestrados concluídos

· José Miguel Cardoso Ferreira, “Projecto e Simulação de um Controlador FACTS para Maximização da Controlabilidade e Capacidade de Transmissão do Sistema Eléctrico de Transmissão de Potência”, FEUP, 2007

· Nuno André Vaz Moreira da Silva, “Controlo das Potências Activa e Reactiva Fornecidas à Rede Eléctrica por Conversores do CC/AC de Tensão”, FEUP, 2005