Conversor C.C.-C.C. de alto ganho com transformadores de enrolamentos primários chaveados
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39253 |
Resumo: | A geração de energia solar fotovoltaica vem crescendo em ritmo acelerado, entretanto da geração à rede elétrica, o rendimento total é baixo. Como forma de elevar o rendimento da geração de energia fotovoltaica, são utilizados algoritmos de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (Maximum Power Point Tracking - MPPT) dos módulos fotovoltaicos. A topologia usual de conexão dos módulos fotovoltaicos à rede elétrica consiste em um conversor c.c./c.c. aumentador de tensão ligado a um inversor. Como o conversor c.c./c.c. tradicionalmente utilizado (Boost ou Buck-Boost) não é capaz de conseguir elevado ganho estático e a tensão de saída de cada módulo fotovoltaico individual é baixa, são postos vários módulos fotovoltaicos em série de maneira a conseguir uma tensão alta o suficiente no barramento c.c. do inversor, que deve ser superior a tensão de pico da rede. Esta solução entretanto degrada o desempenho do algoritmo de MPPT em caso de sombreamento parcial, envelhecimento desigual ou diferença entre os módulos. De forma a evitar o uso de vários módulos em série, são propostos na literatura diversos conversores c.c./c.c. de alto ganho e alto rendimento. Este trabalho apresenta uma topologia de conversor que possibilita o alto ganho de tensão e alto rendimento a partir do emprego de acoplamento magnético, o que também reduz esforços de tensão sobre os interruptores. Resultados de simulação são apresentados para validar as expressões matemáticas obtidas e resultados experimentais permitem verificar o mérito da topologia proposta. |
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BARBOSA, Eduardo Augusto Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/6715658251132345http://lattes.cnpq.br/3424760452548457LIMONGI, Leonardo Rodrigues2021-02-22T13:45:08Z2021-02-22T13:45:08Z2020-02-28BARBOSA, Eduardo Augusto Oliveira. Conversor C.C.-C.C. de alto ganho com transformadores de enrolamentos primários chaveados. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39253A geração de energia solar fotovoltaica vem crescendo em ritmo acelerado, entretanto da geração à rede elétrica, o rendimento total é baixo. Como forma de elevar o rendimento da geração de energia fotovoltaica, são utilizados algoritmos de Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (Maximum Power Point Tracking - MPPT) dos módulos fotovoltaicos. A topologia usual de conexão dos módulos fotovoltaicos à rede elétrica consiste em um conversor c.c./c.c. aumentador de tensão ligado a um inversor. Como o conversor c.c./c.c. tradicionalmente utilizado (Boost ou Buck-Boost) não é capaz de conseguir elevado ganho estático e a tensão de saída de cada módulo fotovoltaico individual é baixa, são postos vários módulos fotovoltaicos em série de maneira a conseguir uma tensão alta o suficiente no barramento c.c. do inversor, que deve ser superior a tensão de pico da rede. Esta solução entretanto degrada o desempenho do algoritmo de MPPT em caso de sombreamento parcial, envelhecimento desigual ou diferença entre os módulos. De forma a evitar o uso de vários módulos em série, são propostos na literatura diversos conversores c.c./c.c. de alto ganho e alto rendimento. Este trabalho apresenta uma topologia de conversor que possibilita o alto ganho de tensão e alto rendimento a partir do emprego de acoplamento magnético, o que também reduz esforços de tensão sobre os interruptores. Resultados de simulação são apresentados para validar as expressões matemáticas obtidas e resultados experimentais permitem verificar o mérito da topologia proposta.FACEPESolar photovoltaic power generation is increasing in accelerated pace, however, from generation to the power grid, total yield is low. To increase the photovoltaic modules power generation efficiency, Maximum Power Point Tracking – MPPT – algorithms are used. The usual connection method between the photovoltaic modules and the power grid consists in a d.c./d.c. step-up converter in series with a inverter. As the usual d.c./d.c. converter utilized (Boost or Buck-Boost) is not able to provid high static gain and each individual solar module output voltage is low, several photovoltaic modules are connected in series in order to achieve high enough voltage in the d.c. bus of the inverter, that needs to be higher than the grid peak voltage. This solution, however, degrades the MPPT algorithm performance when partial shadowing, uneven aging and module mismatch occurs. In order to avoid connecting multiple modules in series, several highgain high efficiency d.c./d.c. converters are proposed in literature. This work presents a converter topology that is able to achieve high-gain and high-efficiency by employing magnetic coupling, which alleviate voltage stresses on the switches. Simulation results are presented in order to validate the mathematical expressions obtained and experimental results allow verification of the proposed topology merits.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/embargoedAccessEngenharia ElétricaConversores c.c./c.c.Alto GanhoEnergia FotovoltaicaConversor C.C.-C.C. de alto ganho com transformadores de enrolamentos primários chaveadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Eduardo Augusto Oliveira Barbosa.pdfDISSERTAÇÃO Eduardo Augusto Oliveira Barbosa.pdfapplication/pdf11286884https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39253/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Eduardo%20Augusto%20Oliveira%20Barbosa.pdf31b3050997227e4741cb8627bfe26569MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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