Estudo de conversor CC-CC buck-boost não inversor síncrono: aplicação em sistemas fotovoltaicos

• Autor(a) principal: Krepkij, Emilly Zucunelli
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• 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/1/31457
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Sistemas de energia fotovoltaica; Conversores de corrente elétrica; Eletrônica de potência; Photovoltaic power systems; Electric current converters; Power electronics

A geração de energia elétrica por meio de fontes renováveis está em constante crescimento no Brasil e no mundo. Dentre elas, destaca-se a geração de energia solar, a qual é composta por painéis fotovoltaicos que convertem a incidência de luz em energia elétrica. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo apresentar uma alternativa técnica que aumente a eficiência de sistemas fotovoltaicos, cuja geração de energia seja reduzida por interferência de sombreamentos e/ou incompatibilidade dos parâmetros elétricos de painéis fotovoltaicos. Portanto, o objeto de estudo deste trabalho é um conversor integrado de módulo fotovoltaico que consistem em conversores CC-CC acoplados às saídas de painéis fotovoltaicos e que extraem sua máxima potência. Para isso, é realizado um estudo na topologia de conversor CC-CC buck-boost não inversor síncrono, por meio de modelagem em espaço de estados médios e análise de funções de transferência. A resposta em frequência do sistema, nos modos independentes buck e boost, foi analisada para o controle das malhas de tensão e de corrente do sistema, por meio de compensador Proporcional-Integral. Além disso, o algoritmo para rastrear o ponto máxima potência do painel fotovoltaico foi o de Condutância Incremental. Em ambos os modos de atuação do conversor, a potência máxima extraída apresentou uma eficiência de aproximadamente 99%. A validação do funcionamento completo foi realizada por simulação do conversor CC-CC atuando nos modos independentes buck e boost, considerando um painel fotovoltaico como fonte de alimentação com diferentes valores de irradiância solar para uma temperatura fixa. Em ambos os modos, houve uma redução no tempo de estabilização da tensão do painel fotovoltaico quando a irradiância solar incidente aumentava, com o maior tempo dado no modo buck.