Controle de um ciclo aplicado em sistemas fotovoltaicos autônomos em um Microgrid de corrente contínua

• Autor(a) principal: Carvalho Neto, João Teixeira de
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22047
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA E DE COMPUTAÇÃO; Controle de um ciclo; Sistemas fotovoltaicos; Conversores; MPPT; Microgrid

A integração de unidades com fontes de energia primária, com armazenamento de energia e cargas, é esperada para desempenhar um papel promissor no futuro para o fornecimento de energia elétrica. A interligação em rede destas unidades fornecendo média e baixa tensão forma um sistema denominado de microgrid. As fontes de energia distribuída são as unidades básicas para armazenamento e distribuição de energia em microgrids. Estas fontes podem ser de um tipo híbrido que inclui uma fonte de energia primária e armazenamento simultaneamente. Uma unidade de tipo híbrido é proposta neste trabalho e consiste de um conversor Buck-Boost CC-CC que rastreia a potência máxima fornecida por um painel fotovoltaico, um conversor Boost CC-CC que regula a tensão do barramento CC do microgrid e um conversor Buck-Boost bidirecional CC-CC que controla o fluxo de energia na unidade, carregando ou descarregando um banco de baterias. O controle desses conversores deve considerar a proteção da bateria contra picos de tensão e transitórios, assim como a proteção das cargas conectadas ao barramento principal do microgrid, quando a bateria fornece a energia armazenada. As técnicas de controle convencionais utilizadas nos conversores destas unidades utilizam a modulação por largura de pulso que tem a desvantagem de produzir transitórios indesejáveis devido à resposta lenta às variações na fonte de entrada do sistema ou nas cargas conectadas ao barramento principal do microgrid. Estes transitórios podem vir a danificar outras cargas e baterias que estejam conectadas ao barramento principal do microgrid. A técnica de controle de um ciclo é aplicada aos conversores chaveadores para permitir uma resposta rápida a transitórios, sem overshoots e erro nulo em regime permanente. O objetivo deste trabalho é a utilização desta técnica no controlador desses conversores, a fim de rastrear rapidamente o ponto de potência máxima do painel fotovoltaico, carregar as baterias quando elas estão descarregadas, e fornecer a energia das baterias para as cargas quando necessário, garantindo a proteção das baterias e das cargas ligadas ao barramento principal do microgrid.