Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Albuquerque, Fabio Lima de
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14295
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9
Resumo: The principal agent guiding this work was the development by computer simulations of the control of a voltage sourced inverter (VSI) to replace the current sourced inverter (CSI) commonly employed in photovoltaic (PV) systems, using the standard PWM (pulse width modulation). This control aims to adjust the power angle according to the energy provided by the PV system and therefore to increase/decrease the active power supplied to the grid. It also changes the magnitude of the voltage vector at the inverter terminals to meet the need of supplying /absorbing reactive power. Later, in order to verify the practical application of the technique used in this work, it is examined through computer simulations and field measurements, the influence of PV generation in the load curve of a residential area, a public organization and a commercial area in Palmas city, state of Tocantins. It was evaluated the characteristics of the load curve in relation to active, reactive and apparent power, and power factor, at point of access to the distribution grid, under various percentages of PV system penetrations. Another aspect analyzed, for these same areas, is the inclusion of photovoltaic systems with reactive power compensation through inverter control, which provides active power and compensates reactive power for the distribution grid. With respect to the residential area, it was also considered the use of solar water heaters to replace electric showers in order to reduce the active power consumed during the peak hours. It is shown that the developed control presented a satisfactory performance since the active power supplied by the PV system to the grid increases with irradiation rise. With regards to reactive power, it is increased by inverter action as soon as active power is reduced due to irradiation decline.
id UFU_8cb13fea2a658c879cdfcacff74cfa11
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/14295
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling 2016-06-22T18:37:55Z2012-04-112016-06-22T18:37:55Z2012-02-24ALBUQUERQUE, Fabio Lima de. Photovoltaic solar system connected to the main grid operating as active power generator and reactive power compensator. 2012. 197 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14295https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9The principal agent guiding this work was the development by computer simulations of the control of a voltage sourced inverter (VSI) to replace the current sourced inverter (CSI) commonly employed in photovoltaic (PV) systems, using the standard PWM (pulse width modulation). This control aims to adjust the power angle according to the energy provided by the PV system and therefore to increase/decrease the active power supplied to the grid. It also changes the magnitude of the voltage vector at the inverter terminals to meet the need of supplying /absorbing reactive power. Later, in order to verify the practical application of the technique used in this work, it is examined through computer simulations and field measurements, the influence of PV generation in the load curve of a residential area, a public organization and a commercial area in Palmas city, state of Tocantins. It was evaluated the characteristics of the load curve in relation to active, reactive and apparent power, and power factor, at point of access to the distribution grid, under various percentages of PV system penetrations. Another aspect analyzed, for these same areas, is the inclusion of photovoltaic systems with reactive power compensation through inverter control, which provides active power and compensates reactive power for the distribution grid. With respect to the residential area, it was also considered the use of solar water heaters to replace electric showers in order to reduce the active power consumed during the peak hours. It is shown that the developed control presented a satisfactory performance since the active power supplied by the PV system to the grid increases with irradiation rise. With regards to reactive power, it is increased by inverter action as soon as active power is reduced due to irradiation decline.O principal agente norteador deste trabalho foi o desenvolvimento, por meio de simulações computacionais, do comando de um inversor controlado por tensão (VSI) em substituição ao inversor controlado por corrente (CSI) comumente utilizado em sistemas fotovoltaicos (FV), usando o PWM padrão (pulse width modulation). Este controle tem como objetivo ajustar o ângulo de potência de acordo com a energia fornecida pelo sistema FV para fornecer mais ou menos potência ativa para a rede elétrica e também alterar a magnitude do vetor de tensão nos terminais do inversor, fazendo com que este forneça/absorva potência reativa da rede, de acordo com a necessidade desta. Posteriormente, com o objetivo de verificar a aplicação prática da técnica utilizada neste trabalho, é examinada, por meio de simulações computacionais e medições realizadas em campo, a influência da geração FV na curva de carga de uma área residencial, de um órgão público e de uma área comercial na cidade de Palmas-TO. Foram avaliadas as características da curva de carga em relação às potências ativa, reativa e aparente, e ao fator de potência do ponto de acesso a rede de distribuição, sob vários percentuais de penetração dos sistemas FVs. Outro aspecto analisado para essas mesmas áreas, consiste na inserção de sistemas fotovoltaicos com compensação de potência reativa pelo inversor, o qual fornece potência ativa e compensa potência reativa da rede de distribuição. Para a área residencial, foi considerado também o emprego de aquecedores solares em substituição ao chuveiro elétrico, visando à redução da potência ativa consumida durante o período do horário de ponta. É demonstrado que o controle desenvolvido apresentou um desempenho satisfatório, desde que a potência ativa fornecida pelo sistema FV para a rede aumenta com o aumento da irradiância. Quanto a potência reativa, esta é aumentada pelo inversor à medida que a potência ativa é diminuída devido à redução de irradiância.Universidade Federal de UberlândiaDoutor em Ciênciasapplication/pdfporUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFUBREngenhariasCompensação de potência reativaGeração de potência ativaGeração distribuídaSistema solar fotovoltaicoInversores elétricosGeração de energia fotovoltaicaReactive power compensationActive power generationDistributed generationPhotovoltaic solar systemCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICASistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativaPhotovoltaic solar system connected to the main grid operating as active power generator and reactive power compensatorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisGuimarães, Geraldo Caixetahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781139A4Moraes, Adelio Jose dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794552U6Guimarães Júnior, Sebastião Camargohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787269H7Severino, Mauro MouraDomingues, Elder Geraldohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792768U3Albuquerque, Fabio Lima de81755236info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUTHUMBNAILt.pdf.jpgt.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1438https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14295/3/t.pdf.jpg40f0bcf9a18b0b85d17d0d8c20ee4b9bMD53ORIGINALt.pdfapplication/pdf7096323https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14295/1/t.pdf389a5b53208e325c5ff0cf381de93347MD51TEXTt.pdf.txtt.pdf.txtExtracted texttext/plain338108https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14295/2/t.pdf.txt8ae7ca25a4796d0331663bb6eaedaf37MD52123456789/142952022-09-28 19:16:46.21oai:repositorio.ufu.br:123456789/14295Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-09-28T22:16:46Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.por.fl_str_mv Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Photovoltaic solar system connected to the main grid operating as active power generator and reactive power compensator
title Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
spellingShingle Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
Albuquerque, Fabio Lima de
Compensação de potência reativa
Geração de potência ativa
Geração distribuída
Sistema solar fotovoltaico
Inversores elétricos
Geração de energia fotovoltaica
Reactive power compensation
Active power generation
Distributed generation
Photovoltaic solar system
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
title_full Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
title_fullStr Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
title_full_unstemmed Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
title_sort Sistema solar fotovoltaico conectado à rede elétrica operando como gerador de potência ativa e compensador de potência reativa
author Albuquerque, Fabio Lima de
author_facet Albuquerque, Fabio Lima de
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Guimarães, Geraldo Caixeta
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781139A4
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Moraes, Adelio Jose de
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794552U6
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Guimarães Júnior, Sebastião Camargo
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787269H7
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Severino, Mauro Moura
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Domingues, Elder Geraldo
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792768U3
dc.contributor.author.fl_str_mv Albuquerque, Fabio Lima de
contributor_str_mv Guimarães, Geraldo Caixeta
Moraes, Adelio Jose de
Guimarães Júnior, Sebastião Camargo
Severino, Mauro Moura
Domingues, Elder Geraldo
dc.subject.por.fl_str_mv Compensação de potência reativa
Geração de potência ativa
Geração distribuída
Sistema solar fotovoltaico
Inversores elétricos
Geração de energia fotovoltaica
topic Compensação de potência reativa
Geração de potência ativa
Geração distribuída
Sistema solar fotovoltaico
Inversores elétricos
Geração de energia fotovoltaica
Reactive power compensation
Active power generation
Distributed generation
Photovoltaic solar system
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Reactive power compensation
Active power generation
Distributed generation
Photovoltaic solar system
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description The principal agent guiding this work was the development by computer simulations of the control of a voltage sourced inverter (VSI) to replace the current sourced inverter (CSI) commonly employed in photovoltaic (PV) systems, using the standard PWM (pulse width modulation). This control aims to adjust the power angle according to the energy provided by the PV system and therefore to increase/decrease the active power supplied to the grid. It also changes the magnitude of the voltage vector at the inverter terminals to meet the need of supplying /absorbing reactive power. Later, in order to verify the practical application of the technique used in this work, it is examined through computer simulations and field measurements, the influence of PV generation in the load curve of a residential area, a public organization and a commercial area in Palmas city, state of Tocantins. It was evaluated the characteristics of the load curve in relation to active, reactive and apparent power, and power factor, at point of access to the distribution grid, under various percentages of PV system penetrations. Another aspect analyzed, for these same areas, is the inclusion of photovoltaic systems with reactive power compensation through inverter control, which provides active power and compensates reactive power for the distribution grid. With respect to the residential area, it was also considered the use of solar water heaters to replace electric showers in order to reduce the active power consumed during the peak hours. It is shown that the developed control presented a satisfactory performance since the active power supplied by the PV system to the grid increases with irradiation rise. With regards to reactive power, it is increased by inverter action as soon as active power is reduced due to irradiation decline.
publishDate 2012
dc.date.available.fl_str_mv 2012-04-11
2016-06-22T18:37:55Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-02-24
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-22T18:37:55Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ALBUQUERQUE, Fabio Lima de. Photovoltaic solar system connected to the main grid operating as active power generator and reactive power compensator. 2012. 197 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14295
dc.identifier.doi.none.fl_str_mv https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9
identifier_str_mv ALBUQUERQUE, Fabio Lima de. Photovoltaic solar system connected to the main grid operating as active power generator and reactive power compensator. 2012. 197 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14295
https://doi.org/10.14393/ufu.te.2012.9
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFU
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Engenharias
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14295/3/t.pdf.jpg
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14295/1/t.pdf
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/14295/2/t.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 40f0bcf9a18b0b85d17d0d8c20ee4b9b
389a5b53208e325c5ff0cf381de93347
8ae7ca25a4796d0331663bb6eaedaf37
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1802110465565786112