Este trabalho explora a compensação de reativos de sequência positiva e negativa baseada em Conversores Modulares Multinível em Cascata (MMCCs Modular Multilevel Cascaded Converters). Ele busca entender conceitos que servem de base para a organização e projeto de arquiteturas de controle de conversores MMCC operando neste tipo de aplicação. Oferece um roteiro que estuda o efeito da combinação das componentes simétricas das tensões e correntes sobre a potência ativa total e nos braços do conversor identificando: i) o produto entre componentes de sequência positiva e; ii) o produto de sequência zero com componentes de sequência positiva ou negativa como sendo de especial interesse para a regulação da média global e balanceamento das tensões CC nos braços do conversor respectivamente. Discute uma arquitetura de controle baseada nessas combinações, que realiza as ações de regulação da média e balanceamento das tensões CC de forma desacoplada, operando totalmente no sistema de referência natural, abc. Modelos linearizados e simplificados das plantas são obtidos e métodos para ajuste das malhas que compõem o sistema de controle são propostos. Os modelos propostos são validados e o desempenho da arquitetura de controle é avaliado através de simulações em condições de funcionamento variadas, incluindo situações de desbalanço na tensão e corrente.

This work explores the positive and negative sequence reactive power compensation making use of Modular Multilevel Converters, MMCCs for short. It aims the understanding of concepts underlying the organization and design of MMCCs control architectures while operating in this type of application. It offers a framework that studies the voltage and current symmetrical components combination effects on the active power produced by the converter arms and identifies: i) the product of positive sequence components and; ii) the one involving zero and positive or negative sequences as combinations of special interest for the average regulation and balancing of the converter arms DC voltages. The work discusses a control architecture that relies on these combinations to implement decoupled DC voltage average regulation and balancing control loops operating entirely on the natural frame of reference, abc. Linear plant models are developed and methods for the design and adjustment of the various existing control loops are proposed. The proposed models are validated, and the performance of the control architecture is evaluated through a varied suite of simulations including situations of voltage and current unbalances.