Desenvolvimento de conversores estáticos para sistemas fotovoltaicos autônomos
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Data de Publicação: | 2007 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional Manancial UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8608 |
Resumo: | This work presents a new energy conditioning system for application in stand-alone photovoltaic systems with battery bank. Firstly, the characteristics of solar photovoltaic energy, the modeling of a photovoltaic cell and the equivalent electrical circuit are presented. In a second moment, the photovoltaic generation systems and a review of the static converters applied to stand-alone photovoltaic systems with battery bank are presented. From this study it is proposed a new photovoltaic generation system, with distributed energy processing based on series-connected DC-DC converters. The proposed system presents better utilization of the energy generated by the panels through the employment of more than one array of photovoltaic panels and a static power converter for each subsystem. Thereby, the losses through shading are reduced, and also the reliability of the system is increased, once even if one of the subsystems fails, the system will keep on generating electricity to the loads of higher priority. Posteriorly, the analyses of the operation of the system and simulation results are presented. Finally, it is presented experimental results, comparing the efficiency of the utilization of the energy generated by the input stage of the proposed system and by a system traditionally employed in stand-alone photovoltaic systems, showing an energy gain of 16% with the utilization of the proposed system for situations in which at least one panel is shaded. |
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2017-05-262017-05-262007-07-12IMHOFF, Johninson. Development of static converters to stand alone photovoltaic systems. 2007. 146 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2007.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8608This work presents a new energy conditioning system for application in stand-alone photovoltaic systems with battery bank. Firstly, the characteristics of solar photovoltaic energy, the modeling of a photovoltaic cell and the equivalent electrical circuit are presented. In a second moment, the photovoltaic generation systems and a review of the static converters applied to stand-alone photovoltaic systems with battery bank are presented. From this study it is proposed a new photovoltaic generation system, with distributed energy processing based on series-connected DC-DC converters. The proposed system presents better utilization of the energy generated by the panels through the employment of more than one array of photovoltaic panels and a static power converter for each subsystem. Thereby, the losses through shading are reduced, and also the reliability of the system is increased, once even if one of the subsystems fails, the system will keep on generating electricity to the loads of higher priority. Posteriorly, the analyses of the operation of the system and simulation results are presented. Finally, it is presented experimental results, comparing the efficiency of the utilization of the energy generated by the input stage of the proposed system and by a system traditionally employed in stand-alone photovoltaic systems, showing an energy gain of 16% with the utilization of the proposed system for situations in which at least one panel is shaded.Esta dissertação de mestrado apresenta um novo sistema de condicionamento de energia para aplicação em sistemas fotovoltaicos autônomos com banco de baterias. Inicialmente são apresentadas as características da energia solar fotovoltaica, a modelagem de uma célula fotovoltaica e um circuito elétrico equivalente. Em um segundo momento são apresentados os sistemas de geração fotovoltaica e uma revisão dos conversores estáticos aplicados a sistemas fotovoltaicos autônomos com banco de baterias. A partir deste estudo é proposto um novo sistema de geração fotovoltaica, com processamento distribuído de energia baseada em conversores CC-CC conectados em série. O sistema proposto apresenta um melhor aproveitamento da energia gerada pelos painéis através da utilização de mais de um arranjo de painéis fotovoltaicos e o emprego de um conversor estático de potência para cada subsistema. Assim, as perdas por sombreamento são reduzidas bem como é aumentada a confiabilidade do sistema, pois mesmo com a falha de um dos subsistemas o sistema continuará garantindo energia elétrica para as cargas de maior interesse. Posteriormente, são apresentadas as análises do funcionamento do sistema e resultados de simulação. Por fim, resultados experimentais são apresentados, comparando a eficiência no aproveitamento da energia gerada pelo estágio de entrada do sistema proposto e de um sistema tradicionalmente empregado em sistemas fotovoltaicos autônomos, demonstrando um ganho de energia de 16% com a utilização do sistema proposto para situações em que pelo menos um painel está sombreado.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFSMBREngenharia ElétricaEletrônica de potênciaEnergia solar fotovoltaicaConversores estáticosPower electronicsSolar photovoltaic energyStatic convertersCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICADesenvolvimento de conversores estáticos para sistemas fotovoltaicos autônomosDevelopment of static converters to stand alone photovoltaic systemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisHey, Hélio Leãeshttp://lattes.cnpq.br/8993475915541103Gules, Rogerhttp://lattes.cnpq.br/8115378687801645Canalli, Vicente Marianohttp://lattes.cnpq.br/8410197065870101http://lattes.cnpq.br/3281715671539042Imhoff, Johninson3004000000074005003005003002cf84cef-ab28-4e40-8cfc-29890f1dbfd783362c15-6de6-476f-b8b2-f7c5e4a93f719e4d09d7-6957-48f7-bf86-dad2ac7a936d0fec6fe5-14b2-4938-976a-febc12602ae5info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional Manancial UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALJOHNINSONIMHOFF.pdfapplication/pdf3348420http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8608/1/JOHNINSONIMHOFF.pdf83c0bf14134748a466aefaffc4580ddbMD51TEXTJOHNINSONIMHOFF.pdf.txtJOHNINSONIMHOFF.pdf.txtExtracted texttext/plain212027http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8608/2/JOHNINSONIMHOFF.pdf.txtc4bed1d2c45d1f491e91cef94f358b83MD52THUMBNAILJOHNINSONIMHOFF.pdf.jpgJOHNINSONIMHOFF.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4646http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8608/3/JOHNINSONIMHOFF.pdf.jpg7cf79c7ddcf60e76c7c57f3a4fa90043MD531/86082023-01-06 15:21:54.225oai:repositorio.ufsm.br:1/8608Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufsm.br/PUBhttp://repositorio.ufsm.br/oai/requestouvidoria@ufsm.bropendoar:39132023-01-06T18:21:54Repositório Institucional Manancial UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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