Desenvolvimento de inversor fotovoltaico conectado à rede elétrica com sistema de armazenamento de energia e isolamento galvânico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gati, Victor
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4706
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um conversor CC-CC Boost multi fase em cascata com um conversor CC-CA meia ponte, elaborando assim, um sistema CC-CA isolado para aplicações em sistemas fotovoltaicos com sistema de armazenamento de energia. Para a construção deste inversor foi empregado o conversor CC-CC Boost multifase ponte completa com transformador isolador em alta frequência. Com isso, o sistema multifase com entrada em corrente reduziu o tamanho dos magnéticos e a ondulação de corrente na fonte de entrada. Com a conexão no barramento do conversor CC-CA de topologia meia ponte foi possível modular uma fonte de tensão em uma carga ou utilizar sua saída para injetar corrente na rede da concessionária. Assim, chegou-se a um inversor fotovoltaico com funcionalidades de sistema ininterrupto de energia. Seguindo a regulamentação em vigor das diretrizes sobre sistemas fotovoltaicos, o inversor foi desenvolvido para alimentar a rede com fator de potência unitário e taxa de distorção harmônica inferior a 5%. O inversor foi controlado com um processador de sinais digitais, através da utilização de um controlador proporcional integrador e controle repetitivo embarcado. Ao final, os testes foram realizados em laboratório em um protótipo do inversor fotovoltaico desenvolvido de 2000 W.
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Com a conexão no barramento do conversor CC-CA de topologia meia ponte foi possível modular uma fonte de tensão em uma carga ou utilizar sua saída para injetar corrente na rede da concessionária. Assim, chegou-se a um inversor fotovoltaico com funcionalidades de sistema ininterrupto de energia. Seguindo a regulamentação em vigor das diretrizes sobre sistemas fotovoltaicos, o inversor foi desenvolvido para alimentar a rede com fator de potência unitário e taxa de distorção harmônica inferior a 5%. O inversor foi controlado com um processador de sinais digitais, através da utilização de um controlador proporcional integrador e controle repetitivo embarcado. Ao final, os testes foram realizados em laboratório em um protótipo do inversor fotovoltaico desenvolvido de 2000 W.This research presents the development of a multi-phase Boost DC-DC converter in cascade with a half-bridge DC-AC converter. An isolated DC-AC system for applications in photovoltaic systems with energy storage system was developed. For the construction of this inverter, the DC-DC full bridge multi-phase Boost converter with high frequency isolating transformer was used. The multi-phase input current system reduced the size of magnetics and the current ripple through the input source. It was possible to modulate a voltage source into a load or use its output to inject current into the line grid when a half-bridge topology DC-AC converter was connected to the voltage bus. This photovoltaic inverter presents characteristics of uninterruptible power supply system. Following the current regulation of the guidelines on photovoltaic systems, the inverter was developed to supply the grid with unit power factor and harmonic distortion rate lower than 5%. The inverter was controlled by a digital signal processor using an embedded proportional-integer controller and a repetitive controller. Tests were performed with a functional 2000W prototype in laboratory.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIALEngenharia ElétricaSistemas de energia fotovoltaicaGeração de energia fotovoltaicaEnergia - Fontes alternativasEnergia - ArmazenamentoFonte de energia ininterruptaInversores elétricos - DesenvolvimentoConversores de corrente elétrica - DesenvolvimentoTransformadores elétricosEletrônica de potênciaProcessamento de sinais - Técnicas digitaisSimulação (Computadores)Photovoltaic power systemsPhotovoltaic power generationRenewable energy sourcesEnergy storageUninterruptible power supplyElectric inverters - DevelopmentElectric current converters - DevelopmentElectric transformersPower electronicsSignal processing - Digital techniqueComputer simulationDesenvolvimento de inversor fotovoltaico conectado à rede elétrica com sistema de armazenamento de energia e isolamento galvânicoDevelopment of a photovoltaic inverter connected to the electrical network with an energy storage system and galvanic isolationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaRomaneli, Eduardo Félix Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/1223078719595762Assef, Amauri Amorinhttp://lattes.cnpq.br/0720172921923496Romaneli, Eduardo Félix Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/1223078719595762Urbanetz Junior, Jairhttps://orcid.org/0000-0001-9355-1730http://lattes.cnpq.br/2654512569280452Demonti, Rogershttp://lattes.cnpq.br/4145360000270118http://lattes.cnpq.br/2807833913828572Gati, Victorinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4706/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52ORIGINALCT_PPGSE_M_Gati_Victor,_2019.pdfapplication/pdf19161100http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4706/1/CT_PPGSE_M_Gati_Victor%2c_2019.pdfb50b05337bbbcb1d67a361dc1625b957MD51TEXTCT_PPGSE_M_Gati_Victor,_2019.pdf.txtCT_PPGSE_M_Gati_Victor,_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain149680http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4706/3/CT_PPGSE_M_Gati_Victor%2c_2019.pdf.txtc6369b927be606c37eb3ae4da6b5eb09MD53THUMBNAILCT_PPGSE_M_Gati_Victor,_2019.pdf.jpgCT_PPGSE_M_Gati_Victor,_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1280http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4706/4/CT_PPGSE_M_Gati_Victor%2c_2019.pdf.jpgc9af839e0fac213aae224d135aff1517MD541/47062020-02-14 04:00:50.908oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-02-14T06:00:50Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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Geração de energia fotovoltaica
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Fonte de energia ininterrupta
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Transformadores elétricos
Eletrônica de potência
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Simulação (Computadores)
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