Simulação de conversor Buck-boost com RPMP por condutância incremental aplicado a módulos fotovoltaicos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) |
Texto Completo: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/10010 |
Resumo: | A energia solar fotovoltaica é uma fonte renovável crucial para a geração de energia sustentável que cresceu substancialmente nas últimas décadas e ocasiona a constante busca pela otimização da eficiência dos sistemas fotovoltaicos. A aplicação de algoritmos de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (RPMP) é considerada a abordagem mais apropriada para a maximização da eficiência do sistema. Este trabalho aborda a modelagem matemática de módulos fotovoltaicos, com ênfase no modelo de diodo ideal e explora o dimensionamento de conversores CC-CC do tipo buck-boost e na utilização do algoritmo da condutância incremental para rastreio do PMP. As simulações computacionais foram realizadas a partir do software MATLAB/Simulink, que serviu como software de base para modelar o módulo CS6W-530MS e sua integração ao conversor e ao algoritmo. Os principais resultados revelaram que por meio da técnica da condutância incremental, o algoritmo de RPMP demonstrou eficácia na busca do ponto de máxima potência, mesmo em condições climáticas variáveis. A análise das curvas de potência, tensão e corrente ao longo do tempo refletiu um desempenho satisfatório do sistema, com períodos transitórios oscilantes, porém com erros de estado estacionário abaixo de 1% e tempo de acomodação inferior 0,15s em todas as curvas geradas. |
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Simulação de conversor Buck-boost com RPMP por condutância incremental aplicado a módulos fotovoltaicosENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEnergia solarSimulação computacionalRastreio do ponto de máxima potênciaCondutância incrementalA energia solar fotovoltaica é uma fonte renovável crucial para a geração de energia sustentável que cresceu substancialmente nas últimas décadas e ocasiona a constante busca pela otimização da eficiência dos sistemas fotovoltaicos. A aplicação de algoritmos de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (RPMP) é considerada a abordagem mais apropriada para a maximização da eficiência do sistema. Este trabalho aborda a modelagem matemática de módulos fotovoltaicos, com ênfase no modelo de diodo ideal e explora o dimensionamento de conversores CC-CC do tipo buck-boost e na utilização do algoritmo da condutância incremental para rastreio do PMP. As simulações computacionais foram realizadas a partir do software MATLAB/Simulink, que serviu como software de base para modelar o módulo CS6W-530MS e sua integração ao conversor e ao algoritmo. Os principais resultados revelaram que por meio da técnica da condutância incremental, o algoritmo de RPMP demonstrou eficácia na busca do ponto de máxima potência, mesmo em condições climáticas variáveis. A análise das curvas de potência, tensão e corrente ao longo do tempo refletiu um desempenho satisfatório do sistema, com períodos transitórios oscilantes, porém com erros de estado estacionário abaixo de 1% e tempo de acomodação inferior 0,15s em todas as curvas geradas.Photovoltaic solar energy is a crucial renewable source for sustainable power generation, which has experienced substantial growth in recent decades, prompting a continuous quest for optimizing the efficiency of photovoltaic systems. The application of Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithms is considered the most appropriate approach to maximize system efficiency. This study delves into the mathematical modeling of photovoltaic modules, with a focus on the ideal diode model, and explores the design of buck-boost DC-DC converters in conjunction with the use of the incremental conductance algorithm for MPPT. The Simulations were conducted using MATLAB/Simulink, serving as the foundational software to model the CS6W-530MS module and its integration with the converter and algorithm. The main findings indicate that, through the incremental conductance technique, the MPPT algorithm demonstrated effectiveness in tracking the maximum power point, even under variable weather conditions. The analysis of power, voltage, and current curves over time reflected a satisfactory system performance, with oscillating transient periods but steady-state errors below 1% and accommodation times below 0.15 seconds in all generated graphs.12 f.Centro de Engenharias - CEBrasilUFERSAUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoRocha, Ednardo Pereira daLemos, Herick Talles QueirozRocha, Ednardo Pereira daLemos, Herick Talles QueirozMoura, Adriano Aron Freitas deBrandão, João Hugo CadeiraNogueira, Gabriel Luiz Dantas Lopes2024-01-09T20:30:43Z2024-01-09T20:30:43Z2023-10-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesispdfapplication/pdfNOGUEIRA, Gabriel Luiz Dantas Lopes. Simulação de conversor buck-boost com RPMP por condutância incremental aplicado a módulos fotovoltaicos. 2023. 12 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Elétrica, Centro de Engenharias - CE, Universidade Federal Rural do Semi-Árido - UFERSA, Mossoró/RN, 2023.https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/10010MossoróAttribution-ShareAlike 3.0 BrazilUFERSAhttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2024-01-10T04:30:43Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/10010Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2024-01-10T04:30:43Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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