Desenvolvimento e implementação de algoritmos de controlo para turbinas eólicas de baixo custo

• Autor(a) principal: Monteiro, Ana Isabel Teixeira
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/5612
• topic: Baterias; Monitorização do Ponto de Potência Máxima (Mppt); Perturb & Observe (P&O); Sistema de Energia Eólica Autónomo; Turbinas Eólicas de Baixo Custo; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O acesso à eletricidade é um requisito básico e indispensável para o desenvolvimento sustentável da humanidade e para o crescimento económico. Em zonas rurais e remotas o acesso à eletricidade ainda é uma irrealidade. O fato de existir um número reduzido de pessoas a habitar nestas zonas, e portanto, um baixo consumo de energia, torna complicada ou mesmo impraticável a utilização das tecnologias tradicionais de fornecimento de energia. Assim, a utilização de turbinas eólicas de pequenas dimensões pode ser uma solução prática para o fornecimento de energia, nestas zonas. Uma vez que é necessário maximizar a energia extraída a partir do vento para que as turbinas eólicas se tornem rentáveis e se apresentem como uma tecnologia eficiente, a utilização de algoritmos de controlo eficazes é extremamente importante. Nesta dissertação, diversos algoritmos de monitorização do ponto de potência máxima (MPPT) foram desenvolvidos e implementados e, após a escolha do algoritmo que melhor satisfazia todos os requisitos exigidos (simplicidade, facilidade de implementação, fiabilidade e custo reduzido), propôs-se um sistema de energia eólica autónomo e de pequenas dimensões para a eletrificação de zonas rurais e remotas. Verificou-se que os algoritmos que melhor satisfaziam os requisitos exigidos eram os algoritmos Perturb & Observe (P&O) pois, ao contrário dos outros, não é necessário um conhecimento prévio das características das turbinas, diminuindo portanto a complexidade e o custo do sistema. Confirmou-se ainda através dos resultados da simulação dinâmica, que o sistema proposto é adequado para a realização de um fornecimento de energia confiável sob variações de carga e da velocidade do vento em locais isolados.