Estudo e projeto de conversores de alto rendimento para interface de uma microrrede híbrida

• Autor(a) principal: Magno Otton Schneider
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/61388; https://orcid.org/0000-0002-4442-4265
• topic: Conversores c.a./c.c.; Eficiência; IGBTs; Microrredes; SiC MOSFETs; Engenharia elétrica; Conversores de corrente elétrica; Transistores de potência; Energia renovável

Com o crescimento das fontes de energia renovável e a adoção de microrredes para gerenciamento de energia, os conversores de interface se tornaram fundamentais para conectar essas estruturas à rede elétrica. A eficiência desses conversores é um fator-chave para viabilizar a implementação de microrredes. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo estudar e projetar um conversor bidirecional c.a./c.c. de 10kW para a interface de uma microrrede híbrida. O projeto do conversor consiste em sintetizar uma tensão de saída de 380Vcc a partir de uma fonte monofásica de 220Vrms c.a. utilizando um conversor de dois estágios. Para isso, foram avaliadas 384 combinações de topologias e configurações de transistores de potência (Si IGBTs e SiC MOSFETs), considerando tanto custo quanto eficiência na busca pelo projeto ótimo. As perdas dos interruptores de potência foram determinadas usando o módulo térmico do PSIM, enquanto os indutores foram projetados com uma rotina no MATLAB que calcula o projeto ótimo visando baixas perdas. Para aprimorar a eficiência do conversor, conduziu-se um estudo abrangente para avaliar o impacto da variação dos parâmetros de projeto na curva de rendimento. Com o intuito de selecionar o conversor mais adequado, foram escolhidos candidatos a partir do limite de Pareto e realizado um estudo minucioso das perdas.