Metodologia de projeto otimizado de conversores estáticos aplicados a sistemas fotovoltaicos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14258 |
Resumo: | This work proposes an optimized design methodology for static converters applied to systems where the processed energy is discontinuous and/or variable over time. It will be demonstrated that in these cases, it is not just to design the converter in order to have the maximum efficiency at the rated power of the system, in the worst case or a previously defined point. In most of the time, these converters will operate in several other load processing regions. Thus, the proposed methodology will take into account the behavior of this energy processed by the converter. The maximization of an equation that represents this behavior, together with the minimization of the Boost DC / DC converter volume, working as tracking of the maximum power of a photovoltaic system, will be the criteria to be optimized by this methodology. The search for the ideal solution will be performed through a sweeping of design parameters such as inductor current ripple, switching frequency, output voltage ripple and current density. A database with several magnetic cores, semiconductors and capacitors will be used for different design can be tested. For case study, the methodology will be applied to a photovoltaic system, considering the statistical data of solar irradiation from the meteorological station of São Martinho da Serra / RS. |
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Metodologia de projeto otimizado de conversores estáticos aplicados a sistemas fotovoltaicosOptimized design methodology of static converters applied to photovoltaic systemsConversores estáticosEficiência energéticaEnergia processada variávelMetodologia de projetoSolução ótimaVolumeDesign methodologyEnergy efficiencyOptimal solutionStatic convertersVariable processed energyVolumeCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work proposes an optimized design methodology for static converters applied to systems where the processed energy is discontinuous and/or variable over time. It will be demonstrated that in these cases, it is not just to design the converter in order to have the maximum efficiency at the rated power of the system, in the worst case or a previously defined point. In most of the time, these converters will operate in several other load processing regions. Thus, the proposed methodology will take into account the behavior of this energy processed by the converter. The maximization of an equation that represents this behavior, together with the minimization of the Boost DC / DC converter volume, working as tracking of the maximum power of a photovoltaic system, will be the criteria to be optimized by this methodology. The search for the ideal solution will be performed through a sweeping of design parameters such as inductor current ripple, switching frequency, output voltage ripple and current density. A database with several magnetic cores, semiconductors and capacitors will be used for different design can be tested. For case study, the methodology will be applied to a photovoltaic system, considering the statistical data of solar irradiation from the meteorological station of São Martinho da Serra / RS.Esse trabalho propõe uma metodologia de projeto otimizada para conversores estáticos aplicados a sistemas onde a energia processada pelos mesmos é intermitente e/ou variável ao longo do tempo. Será demonstrado que nesses casos, não basta projetar o conversor para que se tenha a máxima eficiência na potência nominal do sistema, em um pior caso ou em um ponto previamente definido. Na maior parte do tempo, estes conversores irão operar em diversas outras regiões de processamento de carga. Dessa forma, a metodologia proposta levará em consideração o comportamento desta energia processada pelo conversor. A maximização de uma equação que represente esse comportamento, em conjunto com a minimização do volume de um conversor Boost CC/CC, utilizado na etapa de rastreamento da máxima potência de um sistema fotovoltaico, serão os critérios a serem otimizados pela metodologia. A busca pela solução ideal será realizada através de um método de varredura de parâmetros de projeto como ondulação de corrente do indutor, frequência de chaveamento, ondulação de tensão de saída e densidade de corrente. Um banco de dados com diversas opções de núcleos magnéticos, semicondutores e capacitores será utilizado para que diferentes possibilidades de projetos sejam testadas. Para estudo de caso, a metodologia será aplicada a um sistema fotovoltaico, considerando os dados estatísticos de irradiação solar da estação meteorológica de São Martinho da Serra/RS.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaPinheiro, José Reneshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226Sartori, Hamiltom Confortinhttp://lattes.cnpq.br/6722822162374884Russi, Jumar Luíshttp://lattes.cnpq.br/8066639517474565Dupont, Fabrício Hoffhttp://lattes.cnpq.br/2244266032297061Baggio, José Eduardohttp://lattes.cnpq.br/5254604676740754Massing, Jorge Rodrigohttp://lattes.cnpq.br/9321791993006911Beltrame, Fernando2018-09-11T19:05:02Z2018-09-11T19:05:02Z2017-08-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/14258porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2018-09-11T19:05:03Zoai:repositorio.ufsm.br:1/14258Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2018-09-11T19:05:03Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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