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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35167| Título: | Estudo e implementação prática do conversor CC/CC tipo boost aplicado em projetos solares fotovoltaicos |
| Título(s) alternativo(s): | Study and practical implementation of the DC/DC converter type boost applied in solar photovoltaic projects |
| Autor(es): | Henrique, João Vinícius Leonel |
| Orientador(es): | Campanhol, Leonardo Bruno Garcia |
| Palavras-chave: | Sistemas de energia fotovoltaica Energia solar Conversores de corrente elétrica Photovoltaic power systems Solar energy Electric current converters |
| Data do documento: | 5-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | HENRIQUE, João Vinícius Leonel. Estudo e implementação prática do conversor CC/CC tipo boost aplicado em projetos solares fotovoltaicos. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2023. |
| Resumo: | Os conversores CC/CC da topologia boost tem ampla aplicação em sistemas fotovoltaicos (PV - Photovoltaic) com objetivo de fornecer os níveis de tensão apropriado ao barramento CC do inversor (conversor CC/CA). Além disso, proporciona a diminuição de módulos solares associados em série, visto sua característica de elevador de tensão, e realiza o rastreamento do ponto de máxima potência do arranjo PV em função da referência fornecida pela técnica de rastreamento do ponto de máxima potência de transferência (MPPT - Maximum Power Point Tracking) e ação da malha de controle do conversor. Esta estrutura composta por conversor CC/CC tipo boost e inversor, configura-se um sistema de duplo estágio de condicionamento de energia. A geração de energia, em sistemas PV, apresenta oscilação conforme a variação da irradiação solar e temperatura, influenciando de maneira significativa nas variáveis corrente e tensão do arranjo PV. Isto ocorre devido as relações características entre os parâmetros de uma célula PV (curva I-V; curva P-V). Com isso, neste presente trabalho são estudados três diferentes modos de controle do conversor CC/CC tipo boost, com aplicação em sistemas PV. O primeiro tem ação de controle em função da corrente no indutor, sendo esta a corrente extraída do arranjo fotovoltaico. O segundo modo tem a tensão de entrada como parâmetro de controle, sendo esta a própria tensão do arranjo PV. O outro modo atua em função de tensão/corrente, também denominado controle multimalhas, com o controle de tensão configurando a malha externa de modo a fornecer a corrente de referência para a malha interna de controle de corrente, sendo estes os parâmetros em análise do sistema. Em virtude da compreensão destes conceitos, são realizadas simulações computacionais considerando os três diferentes modos de controle do conversor com objetivo de análise das malhas de controle. Com finalidade de implementação prática, projeta-se o conversor CC/CC boost atendendo os critérios de projeto e dimensionamento dos elementos. Em seguida são realizados os testes em malha aberta, verificando a operação do conversor com bases nos resultados experimentais obtidos. |
| Abstract: | Boost topology DC/DC converters have wide application in photovoltaic systems (PV - Photovoltaic) with the aim of supplying the appropriate voltage levels to the inverter’s DC bus (DC/AC converter). Furthermore, it provides a reduction in the number of solar modules associated in series, given its voltage rise characteristic, and tracks the point of maximum power of the PV array based on the reference provided by the technique for tracking the point of maximum transfer power ( MPPT - Maximum Power Point Tracking) and action of the converter control loop. This structure, composed of a boost-type DC/DC converter and inverter, forms a double-stage energy conditioning system. Energy generation, in PV systems, fluctuates depending on the variation in solar irradiation and temperature, significantly influencing the current and voltage variables of the PV array. This occurs due to the characteristic relationships between the parameters of a PV cell (I-V curve; P-V curve). Therefore, in this present work, three different control modes of the boost-type DC/DC converter are studied, with application in PV systems. The first has control action depending on the current in the inductor, which is the current extracted from the photovoltaic array. The second mode has the input voltage as a control parameter, which is the voltage of the PV array itself. The other mode acts as a function of voltage/current, also called multi-loop control, with the voltage control configuring the external loop to provide the reference current for the internal current control loop, these being the parameters under analysis of the system. Due to the understanding of these concepts, computational simulations are carried out considering the three different control modes of the converter with the aim of analyzing the control loops. For practical implementation purposes, the DC/DC boost converter is designed taking into account the design and sizing criteria of the elements. Open loop tests are then carried out, verifying the operation of the converter based on the experimental results obtained. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35167 |
| Aparece nas coleções: | AP - Engenharia Elétrica |
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