Análise comparativa de conversores cc-cc elevadores de tensão aplicados a sistemas fotovoltaicos de duplo estágio de conversão de energia conectados à rede elétrica monofásica

• Main Author: Rosot, Cecília
• Publication Date: 2017
• Format: Bachelor thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7199
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Conversores de corrente elétrica; Sistemas de energia fotovoltaica; Inversores elétricos; Electric current converters; Photovoltaic power systems; Electric inverters

Este trabalho apresenta um estudo de sistemas fotovoltaicos conectados à uma rede elétrica monofásica, os quais envolvem três topologias de conversores CC-CC elevadores de tensão, sendo eles o conversor Boost Clássico, o conversor Boost Quadrático e o conversor Boost em Cascata. Os conversores CC-CC são utilizados para a elevação de tensão de dois tipos de arranjos fotovoltaicos, onde o primeiro é composto por dois painéis fotovoltaicos conectados em paralelo, enquanto o segundo é composto por dois painéis fotovoltaicos conectados em série. Os sistemas fotovoltaicos são conectados à rede elétrica por meio de um inversor de tensão (VSI – Voltage Source Inverter) em Ponte Completa controlado em corrente e um filtro indutivo. O rastreamento do ponto de máxima potência do arranjo fotovoltaico é feito por meio do método da Condutância Incremental, enquanto para o sincronismo com a tensão da rede é utilizado o algoritmo de detecção de ângulo de fase (PLL - Phase-Locked Loop). Os sistemas fotovoltaicos são projetados, modelados e simulados no ambiente MATLAB/Simulink®. Nas modelagens e simulações são consideradas as perdas resistivas nos indutores, capacitores e chaves dos conversores CC-CC. Deste modo, possibilitou-se uma análise comparativa mais precisa envolvendo a eficiência das estruturas em estudo, o que permite também a otimização de um sistema de duplo estágio em relação à redução das perdas de energia. Por fim, os sistemas fotovoltaicos foram avaliados considerando seus funcionamentos mediante variações na irradiação solar, temperatura e quando sujeitos ao sombreamento parcial.