Exploração de uma interface para ligação à rede elétrica de diversas fontes renováveis

• Autor(a) principal: Couto, José
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/12684
• topic: Inversor de tensão monofásico; Conversor elevador; Gerador síncrono de ímanes permanentes; Fileira fotovoltaica; Algoritmo MPPT

O objetivo desta dissertação consiste no estudo e exploração de uma interface para ligação à rede elétrica de diversas fontes distribuídas baseadas em energias renováveis. A interface é composta por um conversor DC/DC elevador e um inversor de tensão monofásico, para ligação à rede de diversas fontes, como por exemplo, uma bateria, um painel solar fotovoltaico ou um gerador elétrico cuja força motriz emula uma fonte renovável de energia. A estratégia de controlo da interface assenta num controlo independente do conversor elevador e do inversor de tensão monofásico. O primeiro visa a extração de energia proveniente da fonte de energia, obtida manualmente através do utilizador, ou automaticamente através de um algoritmo de MPPT, e o segundo destina-se a fornecer energia à rede elétrica com controlo independente das potências ativa e reativa. O controlo do inversor de tensão monofásico é baseado numa técnica de controlo vetorial, VOC – Voltage Oriented Control. O inversor de tensão é também utilizado no controlo da tensão à entrada do inversor, garantindo um determinado valor de tensão no barramento DC. O desenvolvimento do programa de controlo foi realizado no software Simulink. Foi utilizada uma interface gráfica, desenvolvida no programa ControlDesk, para permitir durante o funcionamento em tempo real, os ajustes necessários de todos os parâmetros utilizados e visualização de diversas variáveis do sistema. Na fase de validação experimental, foi utilizada uma fonte de tensão contínua para emulação de uma bateria de 96 V. De salientar que ainda foi possível obter resultados em tempo real de toda a estrutura de potência que se encontra no laboratório, bem como efetuar comparações entre o inversor experimental e um inversor comercial (fabricante SMA). Para este trabalho de comparação entre o inversor comercial e o implementado em laboratório, foi ainda testado um algoritmo de seguimento de potência máxima com painel fotovoltaico de 2 kW, disponível na cobertura do laboratório. A estrutura de potência experimental foi ainda utilizada como interface com uma micro rede, de forma a integrar uma fonte adicional de geração distribuída. Adicionalmente, a interface permite implementar a compensação o fator de potência da micro rede.