Modulação por largura de pulsos híbrida para sistemas fotovoltaicos monofásicos sem transformador conectados à rede elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: COSTA, Leonardo Araújo Calado da
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32071
Resumo: Este trabalho apresenta uma técnica de modulação por largura de pulsos híbrida (HPWM) aplicada a sistemas fotovoltaicos monofásicos conectados à rede elétrica. O HPWM é uma técnica que realiza tanto a modulação da largura de pulso (PWM) clássica como a modulação da amplitude do pulso (PAM). A técnica proposta é apresentada, mostrando que a tensão no barramento c.c. do inversor pode ser reduzida nos instantes em que a tensão c.a. na rede elétrica é inferior à tensão no lado c.c. do conversor. Além disso, tanto o estágio elevador (boost) quanto o estágio inversor possuem reduzido número de chaveamentos, comprovados por resultados de simulação. Devido às diferenças claras de operação do PWM clássico e do HPWM, os conversores e suas respectivas técnicas de controle foram projetadas para cada tipo de técnica de modulação. Além disso, as principais normas para sistemas fotovoltaicos monofásicos foram apresentadas para comprovar que os projetos dos conversores atendiam aos padrões estabelecidos. Com o intuito de validar a operação do HPWM, o projeto do conversor e sua técnica de controle, resultados experimentais foram obtidos em um protótipo de 2 kVA do conversor c.c.-c.c. boost em cascata com um inversor fonte de tensão (VSI), comprovando a eficácia da proposta.
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Devido às diferenças claras de operação do PWM clássico e do HPWM, os conversores e suas respectivas técnicas de controle foram projetadas para cada tipo de técnica de modulação. Além disso, as principais normas para sistemas fotovoltaicos monofásicos foram apresentadas para comprovar que os projetos dos conversores atendiam aos padrões estabelecidos. Com o intuito de validar a operação do HPWM, o projeto do conversor e sua técnica de controle, resultados experimentais foram obtidos em um protótipo de 2 kVA do conversor c.c.-c.c. boost em cascata com um inversor fonte de tensão (VSI), comprovando a eficácia da proposta.CNPqThis work presents a Hybrid Pulse-Width Modulation (HPWM) technique to be used in single-phase grid-connected photovoltaic systems. The HPWM is a mix of the Pulse-Width Modulation (PWM) and the Pulse-Amplitude Modulation (PAM), capable of reducing the level of the voltage at the dc-link of the inverter stage and reducing the number of switchings in both boost and inverter stages. Simulation results show a clear reduction of the losses and a decrease of the number of switchings of the converter of the proposed HPWM technique when compared with the conventional unipolar and bipolar PWM. Two different designs for the converter and control system were carried out for each PWM technique, due to their clear differences. A brief description of the standards for transformerless single-phase photovoltaic systems is presented in order to prove the compliance of the both converter designs. In order to prove its feasibility, the HPWM is validated through experimental results in a 2 kVA prototype of a dc/dc boost converter connected with a single-phase voltage-source inverter (VSI).porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia ElétricaConversores de potênciaSistemas fotovoltaicosTécnicas de modulação por largura de pulsoPerdasModulação por largura de pulsos híbrida para sistemas fotovoltaicos monofásicos sem transformador conectados à rede elétricainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Leonardo Araújo Calado da Costa.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Leonardo Araújo Calado da Costa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1221https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32071/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Leonardo%20Ara%c3%bajo%20Calado%20da%20Costa.pdf.jpg47cb71edc22f3626ae5b95ee2fee21deMD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Leonardo Araújo Calado da Costa.pdfDISSERTAÇÃO Leonardo Araújo Calado da Costa.pdfapplication/pdf11195034https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32071/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Leonardo%20Ara%c3%bajo%20Calado%20da%20Costa.pdfbba0a737b5f4ed01d8d998b1acb8f20cMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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