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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5308| Título: | Bancada para ensaios de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica monofásica empregando emulador eletrônico fotovoltaico |
| Título(s) alternativo(s): | Workbench for performing tests in single-phase grid-connected photovoltaic systems employing a photovoltaic electronic emulator |
| Autor(es): | Verissimo, Roberval |
| Orientador(es): | Sampaio, Leonardo Poltronieri |
| Palavras-chave: | Sistemas de energia fotovoltaica Geração de energia fotovoltaica Retificadores de corrente elétrica Conversores de corrente elétrica Photovoltaic power systems Photovoltaic power generation Electric current rectifiers Electric current converters |
| Data do documento: | 4-Jun-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | VERISSIMO, Roberval. Bancada para ensaios de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica monofásica empregando emulador eletrônico fotovoltaico. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2020. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta a análise, desenvolvimento e implementação de uma bancada para ensaios e estudo de sistemas fotovoltaicos (FV), a qual é distribuída em quatro estágios de conversão de potência. O estágio de entrada é constituído por um retificador monofásico, que drena corrente senoidal da rede elétrica a fim de fornecer uma tensão contínua para o primeiro barramento CC. Já no segundo estágio é empregado um conversor CC-CC abaixador (Buck), o qual é controlado para emular e reproduzir as curvas características de um determinado módulo FV. O terceiro estágio apresenta um conversor CC-CC elevador (Boost), o qual tem a função de realizar o seguimento do ponto de máxima potência (MPPT - Maximum Power Point Tracking), bem como a de fornecer tensão para o terceiro barramento CC. Por fim, toda a energia disponibilizada no terceiro barramento é injetada na rede elétrica por meio de um inversor monofásico. Desta forma, a bancada fotovoltaica permite o estudo e análise dos quatro estágios de potência utilizados, além de permitir a análise de diferentes algoritmos de MPPT. A modelagem matemática de cada estágio, bem como o projeto dos ganhos dos controladores são apresentados. Por meio de resultados de simulação e testes experimentais o desempenho do sistema apresentado é avaliado, analisando os comportamentos estáticos e dinâmicos de cada estágio de potência, com o objetivo de validar o estudo realizado. |
| Abstract: | This work presents the analysis, development and implementation of a workbench for testing and study of photovoltaic (PV) systems, which is distributed in four stages of power conversion. The input stage consists of a single-phase rectifier, which drains sinusoidal current from the electrical network in order to provide a continuous voltage for the first DC-bus. In the second stage, a DC-DC converter (Buck) is used, which is controlled to emulate and reproduce the characteristic curves of a specified PV module. The third stage features a Boost DC-DC converter, which has the function of performing the Maximum Power Point Tracking (MPPT), as well as to supply energy to the fourth stage (second DC-bus). Finally, all the energy available on the second DC-bus is injected into the mains by means of a single-phase inverter. In this way, the photovoltaic bench allows the study and analysis of the four power stages used, in addition to allowing the analysis of different MPPT algorithms. The mathematical modeling of each power stage, as well as the design of controller gains are also presented. By means of simulation results and experimental tests the presented system performance is evaluated, analyzing the static (steady-state) and dynamic behaviors of each power stage, in order to validate the study. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5308 |
| Aparece nas coleções: | CP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
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