Desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos multifuncionais de único e duplo estágios conectados à rede elétrica trifásica

• Autor(a) principal: Takami, Marcelo Hideo de Freitas
• Data de Publicação: 2017
• 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/1/3360
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Sistemas de energia fotovoltaica; Conversores de corrente elétrica; Inversores elétricos; Photovoltaic power systems; Electric current converters; Electric inverters; Engenharia Elétrica

Este trabalho apresenta o estudo e a implementação prática envolvendo a comparação de dois sistemas fotovoltaicos (FV), um deles com simples e o outro com duplo estágio de potência, ambos conectados à uma rede elétrica trifásica a quatro fios. O sistema FV com simples estágio é composto por um inversor four-leg (4L), enquanto o sistema com duplo estágio contém um conversor c.c.-c.c. boost entre o arranjo FV e o inversor. O inversor 4L é conectado à rede elétrica por meio de filtros de acoplamento. Neste trabalho, são utilizados três filtros de acoplamento distintos, sendo eles os filtros , e amortecido, onde são realizadas análises comparativas entre eles. Para evitar o acoplamento das grandezas de corrente entre as fases, a modelagem do inversor 4L é realizada no sistema de eixos estacionários bifásico (αβ0). A partir dos modelos encontrados é possível realizar o projeto dos controladores de ambos os conversores empregados. Com o intuito de injetar na rede elétrica correntes com baixas distorções harmônicas, sempre atendendo às normas nacionais e internacionais, são utilizadas técnicas de controle implementados por meio de controladores sintonizados. Ambos os sistemas além da injeção de corrente na rede elétrica, também podem operar como Filtro Ativo de Potência Paralelo (FAPP), ou seja, realizando o condicionamento ativo de potência tanto na supressão das correntes harmônicas quanto na compensação de reativos da carga. Uma malha de controle denominada feed-forward é utilizada para melhorar a dinâmica da tensão do barramento c.c., assim como nas correntes injetadas na rede pelo inversor, no momento em que ocorrem variações abruptas de irradiação solar. Além das análises de desempenho envolvendo os três tipos de filtros de acoplamento e a malha de controle feed-forward, uma análise comparativa entre as duas topologias de sistemas FV é realizada levando em conta o rendimento de cada estrutura.