Sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica trifásica com conexão cascata de conversores cc-cc
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5177 |
Resumo: | Este trabalho apresenta o estudo, projeto e análise de um sistema FV composto por três conversores CC-CC Boost conectados em cascata no primeiro estágio de conversão potência, enquanto o segundo estágio emprega um inversor trifásico a três fios (3-L) conectado à rede elétrica por meio de um filtro L, o qual injeta toda a corrente ativa disponível nos arranjos FVs do sistema na rede elétrica. Condições de sombreamentos parciais podem afetar o desempenho de sistemas FVs, uma vez que o sombreamento limita a energia disponível no arranjo FV, assim, neste trabalho é empregado a associação de conversores CC-CC em cascata para reduzir os efeitos de sombreamento parcial. Por outro lado, as técnicas heurísticas de seguimento do ponto de máxima potência (MPPT - Maximum Power Point Tracking) podem operar em pontos de máximos locais de potência (LMPP) ao invés do máximo global (GMPP). Desta forma, com o objetivo de maximizar a eficiência global do sistema, assim como a garantir que sistema esteja operando no GMPP, são apresentadas quatro técnicas de MPPT baseadas no método de otimização dos lobos cinzentos (GWO - Grey Wolf Optimization). Tais técnicas são denominadas neste trabalho como GWO, GWO-Beta, GWO-IC (Condutância Incremental) e GWO-P&O (Perturbe e Observe). Por meio de resultados de simulação e experimentais, empregando um protótipo de 3 kWp, o desempenho e eficácia das técnicas de MPPT, bem como do sistema FV são avaliados levando em consideração o tempo de convergência, as oscilações de potência em regime permanente, assim como a eficiência na busca do ponto de máxima potência. |
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2020-09-08T00:57:18Z2020-09-08T00:57:18Z2019-08-08ROCHA, Maykon Vichoski da. Sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica trifásica com conexão cascata de conversores cc-cc. 2019. 122 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5177Este trabalho apresenta o estudo, projeto e análise de um sistema FV composto por três conversores CC-CC Boost conectados em cascata no primeiro estágio de conversão potência, enquanto o segundo estágio emprega um inversor trifásico a três fios (3-L) conectado à rede elétrica por meio de um filtro L, o qual injeta toda a corrente ativa disponível nos arranjos FVs do sistema na rede elétrica. Condições de sombreamentos parciais podem afetar o desempenho de sistemas FVs, uma vez que o sombreamento limita a energia disponível no arranjo FV, assim, neste trabalho é empregado a associação de conversores CC-CC em cascata para reduzir os efeitos de sombreamento parcial. Por outro lado, as técnicas heurísticas de seguimento do ponto de máxima potência (MPPT - Maximum Power Point Tracking) podem operar em pontos de máximos locais de potência (LMPP) ao invés do máximo global (GMPP). Desta forma, com o objetivo de maximizar a eficiência global do sistema, assim como a garantir que sistema esteja operando no GMPP, são apresentadas quatro técnicas de MPPT baseadas no método de otimização dos lobos cinzentos (GWO - Grey Wolf Optimization). Tais técnicas são denominadas neste trabalho como GWO, GWO-Beta, GWO-IC (Condutância Incremental) e GWO-P&O (Perturbe e Observe). Por meio de resultados de simulação e experimentais, empregando um protótipo de 3 kWp, o desempenho e eficácia das técnicas de MPPT, bem como do sistema FV são avaliados levando em consideração o tempo de convergência, as oscilações de potência em regime permanente, assim como a eficiência na busca do ponto de máxima potência.This work presents the study, design and analysis of a PV system consisted of three cascaded DC-DC Boost converters in the first stage of power conversion, while the second stage employs a three-phase inverter (3-L) grid-connected with a L filter, which injects all the active current available from the PV arrays into the grid. Partial shading can affect the performance of the PV systems since it limits the energy available on the PV array, thus, this work employs cascaded DC-DC converters to reduce the effects of partial shading. On the other way, the heuristic MPPT (Maximum Power Point Tracking) techniques can operate at the local maximum points (LMPP) instead the global maximum points (GMPP). Therefore, in order to maximize the global efficiency, as well as to guarantee that the system operates at the GMPP, it is presented four MPPT techniques based on the grey wolf optimization algorithm (GWO). These techniques are denominated as GWO, GWO-Beta, GWO-IC (Incremental Conductance) e GWO-P&O (Perturb and Observe). The performance and effectiveness of the MPPT techniques, as well as of the PV system are measured considering the convergence time, the oscillations in steady state, as well as the efficiency to search the maximum power point by means of simulation and experimental results, using a 3kWp prototype.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIASEngenharia ElétricaGeração distribuída de energia elétricaSistemas de energia fotovoltaicaConversores de corrente elétricaDistributed generation of electric powerPhotovoltaic power systemsElectric current convertersSistema fotovoltaico conectado à rede elétrica trifásica com conexão cascata de conversores cc-ccPhotovoltaic system connected to the three-phase electric grid with cascaded dc-dc convertersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCornélio ProcópioSampaio, Leonardo Poltronierihttp://lattes.cnpq.br/5320781796971939Silva, Sérgio Augusto Oliveira dahttp://lattes.cnpq.br/7428189879295593Sampaio, Leonardo Poltronierihttp://lattes.cnpq.br/5320781796971939Silva, Sérgio Augusto Oliveira dahttp://lattes.cnpq.br/7428189879295593Bradaschia, Fabriciohttp://lattes.cnpq.br/7274295997961188Pereira, Rodrigo Aparecido Fernandeshttp://lattes.cnpq.br/5120641470807621http://lattes.cnpq.br/6768976779992220Rocha, Maykon Vichoski dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_PPGEE_M_Rocha, Maykon Vichoski da_2019.pdfCP_PPGEE_M_Rocha, Maykon Vichoski da_2019.pdfapplication/pdf19649632http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5177/1/CP_PPGEE_M_Rocha%2c%20Maykon%20Vichoski%20da_2019.pdfdae51361fcf58b1b0cb463e7a7b12b7dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5177/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_PPGEE_M_Rocha, Maykon Vichoski da_2019.pdf.txtCP_PPGEE_M_Rocha, Maykon Vichoski da_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain235946http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5177/3/CP_PPGEE_M_Rocha%2c%20Maykon%20Vichoski%20da_2019.pdf.txt1bd76cf910c65f72099ec0001407f0c9MD53THUMBNAILCP_PPGEE_M_Rocha, Maykon Vichoski da_2019.pdf.jpgCP_PPGEE_M_Rocha, Maykon Vichoski da_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1262http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/5177/4/CP_PPGEE_M_Rocha%2c%20Maykon%20Vichoski%20da_2019.pdf.jpg5e15da8625f1031836f728701225efceMD541/51772020-09-17 03:01:03.155oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-09-17T06:01:03Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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