Desenvolvimento de um inversor fotovoltaico trifásico não isolado conectado à rede elétrica
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8560 |
Resumo: | This Master Thesis presents the development of a grid-connected transformerless three-phase photovoltaic inverter. The Neutral Point Clamped (NPC) three-level inverter was chosen for implementation. The grid connection is made with a modified LCL filter (MLCL), where the common point of the output filter capacitors is connected directly to the dc bus central point (neutral point). The MLCL filter reduces the leakage current of photovoltaic system and attenuates the current harmonics injected in the grid. A passive damping of MLCL filter resonance peak was employed in order to avoid instability in the grid connection. In this sense, this Master Thesis contributes proposing a passive damping design method which is based not only on the stability requirement, but also considers the leakage current of photovoltaic system, once that passive damping impacts on the high frequency components of voltage on parasitic capacitance. Therefore, based on leakage current limit and current loop stability, a range for the damping resistance was obtained. The control system of the threephase inverter was developed in a synchronous reference frame (dq0), where the proper alignment with the grid voltage reference vector allows the independent control of active and reactive power inject in the grid. Simulation and experimental results are shown to evaluate the inverter performance and to validate the theoretical analysis. |
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2017-05-292017-05-292015-03-09GIACOMINI, Julian Cezar. Development of a grid-connected transformerless three-phase photovoltaic inverter. 2015. 186 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8560This Master Thesis presents the development of a grid-connected transformerless three-phase photovoltaic inverter. The Neutral Point Clamped (NPC) three-level inverter was chosen for implementation. The grid connection is made with a modified LCL filter (MLCL), where the common point of the output filter capacitors is connected directly to the dc bus central point (neutral point). The MLCL filter reduces the leakage current of photovoltaic system and attenuates the current harmonics injected in the grid. A passive damping of MLCL filter resonance peak was employed in order to avoid instability in the grid connection. In this sense, this Master Thesis contributes proposing a passive damping design method which is based not only on the stability requirement, but also considers the leakage current of photovoltaic system, once that passive damping impacts on the high frequency components of voltage on parasitic capacitance. Therefore, based on leakage current limit and current loop stability, a range for the damping resistance was obtained. The control system of the threephase inverter was developed in a synchronous reference frame (dq0), where the proper alignment with the grid voltage reference vector allows the independent control of active and reactive power inject in the grid. Simulation and experimental results are shown to evaluate the inverter performance and to validate the theoretical analysis.Esta Dissertação de Mestrado apresenta o desenvolvimento de um inversor fotovoltaico trifásico não isolado conectado à rede. A topologia desenvolvida foi a de um inversor trifásico três níveis com ponto neutro grampeado (NPC Neutral Point Clamped). A conexão com a rede é feita através de um filtro LCL modificado (LCLM), que possui o ponto comum dos seus capacitores conectado ao ponto central do barramento CC do inversor. O filtro LCLM possui a finalidade de reduzir a corrente de fuga do sistema fotovoltaico ao mesmo tempo em que atenua os harmônicos de corrente injetados na rede. De modo a evitar problemas de instabilidade da malha de corrente do inversor, um sistema de amortecimento passivo do pico de ressonância do filtro LCLM foi empregado. Neste sentido, esta Dissertação de Mestrado contribui propondo um método de projeto do amortecimento passivo que se baseia não somente no critério de estabilidade, mas que também considera a corrente de fuga do sistema fotovoltaico, uma vez que o amortecimento impacta na atenuação das componentes de alta frequência da tensão sobre a capacitância parasita dos módulos fotovoltaicos. Com isso, uma faixa de valores para a resistência de amortecimento foi obtida a partir do limite permitido para a corrente de fuga e da estabilidade da malha de corrente. O sistema de controle do inversor trifásico foi desenvolvido com base no sistema de coordenadas síncronas dq0, cujo correto alinhamento com o vetor de referência das tensões da rede permite o controle independente das potências ativa e reativa injetadas na rede. Resultados experimentais e de simulação são apresentados de modo a comprovar o desempenho do inversor trifásico.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFSMBREngenharia ElétricaInversor fotovoltaico não isoladoCorrente de fugaSistemas Fotovoltaicos Conectados à RedeFiltro LCLTransformerless photovoltaic inverterLeakage currentGrid-connected photovoltaic systemsLCL filterCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICADesenvolvimento de um inversor fotovoltaico trifásico não isolado conectado à rede elétricaDevelopment of a grid-connected transformerless three-phase photovoltaic inverterinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRech, Cassianohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767540A9Bradaschia, Fabríciohttp://lattes.cnpq.br/7274295997961188Michels, Leandrohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777729T6http://lattes.cnpq.br/6353260911632016Giacomini, Julian Cezar30040000000740030030030030064098d57-ec9e-498c-823c-7d3c3559e353d4bb81ff-ea0b-4b11-85ef-a188674b4a8e11377013-2393-4bc4-a04c-394b078362933c19ab1c-31eb-4642-8019-b5c9f076f277info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALGIACOMINI, JULIAN CEZAR.pdfapplication/pdf15778017http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8560/1/GIACOMINI%2c%20JULIAN%20CEZAR.pdff53340be433124ab3e07c174c6e89b59MD51TEXTGIACOMINI, JULIAN CEZAR.pdf.txtGIACOMINI, JULIAN CEZAR.pdf.txtExtracted texttext/plain316320http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8560/2/GIACOMINI%2c%20JULIAN%20CEZAR.pdf.txta45e55fb20a14e398a81c90f6bffacdbMD52THUMBNAILGIACOMINI, JULIAN CEZAR.pdf.jpgGIACOMINI, JULIAN CEZAR.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4882http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/8560/3/GIACOMINI%2c%20JULIAN%20CEZAR.pdf.jpg2bbcb7fd42bc2121b4ef2849df1d1a6cMD531/85602022-06-27 08:22:00.394oai:repositorio.ufsm.br:1/8560Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-06-27T11:22Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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