Aplicação da técnica MPPT para otimização de energia convertida em sistema de geração a partir do movimento de ondas oceânicas

• Autor(a) principal: Wermann, Filipe dos Santos
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/235807
• topic: Conversão de energia; Ondas do mar; Geração de energia; Wave energy; MPPT; Oscillating water column; Spar buoy; Three-phase permanet magnet generator; Three-phase PWM rectifier

Este trabalho tem como objetivo apresentar a aplicação de um método para obtenção de uma maior eficiência energética em um sistema de geração de energia elétrica a partir do movimento de ondas oceânicas. Inicialmente, é exposto um estudo dos sistemas já existentes de conversão de energia das ondas marítimas e oceânicas através da apresentação de diferentes classificações e modelos desenvolvidos nas últimas décadas por pesquisadores desta área, não usualmente explorada, mas que vem ganhando espaço devido a sua potencialidade. Em seguida, é apresentado o método MPPT, foco do trabalho, mostrando e classificando as diferentes formas de rastrear-se e obter-se o ponto de máxima potência na conversão de energia elétrica, comumente utilizado na geração eólica. Assim, é aplicado este método em um conversor de energia elétrica projetado para um sistema de coluna de água oscilante, composto por um gerador síncrono trifásico de imãs permanentes e um retificador PWM trifásico e seus controladores que atuam para manter o fator de potência unitário e para ter baixos níveis de distorção harmônica. Considera-se neste trabalho uma geração de energia elétrica oriunda de uma boia em alto-mar, chamada de spar buoy, capaz de alimentar um banco de baterias que armazenará carga suficiente para alimentar sensores de monitoramento climático. A aplicação do método MPPT tem sua relevância neste tipo de sistema, uma vez que as condições de amplitude e frequência das ondas variam de modo intermitente. É utilizado o método MPPT com o princípio Perturba e Observa a fim de validar sua usabilidade para esta aplicação. Para tal, através de um simulador de circuitos elétricos, são realizadas simulações onde o método MPPT buscará a melhor referência para os controladores do sistema operando em diversas condições. Assim, são apresentadas as curvas de saída de potência, curvas de tensão e corrente no gerador, que comprovam a eficiência do MPPT para este tipo de sistema de conversão estudado.