Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 3550
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Fontes e produção de energia |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | Outros |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | Outros |
| Primeiro autor | Lucas Santana Xavier |
| Orientador | HEVERTON AUGUSTO PEREIRA |
| Outros membros | Allan Fagner Cupertino, Ramon Marquioli Domingos |
| Título | Inversor Fotovoltaico Monofásico Multifuncional |
| Resumo | Devido ao aumento do uso de cargas não lineares e indutivas, as redes de distribuição estão sofrendo com excessos de harmônicos e potência reativa, logo, ruídos e perdas de energias estão associadas a esse aumento de cargas. Neste contexto, os inversores PWM, componentes essenciais do sistema fotovoltaico, é uma interessante solução para reduzir esses efeitos sobre a rede. O inversor PWM é projetado para a máxima potência do painel solar e trabalhar com um fator de potencia unitário. Porém, devido a variações na radiação solar, o sistema fotovoltaico trabalha abaixo da potência nominal na maior parte do tempo. Dessa forma, o inversor tem uma margem de corrente que não é explorada ao longo do dia. Neste contexto, alguns trabalhos propõem a operação multifuncional de um inversor fotovoltaico. Este conceito consiste em agregar à estratégia de controle do inversor outras funções como compensação de potência reativa e harmônicos. Nesse modo de operação, o sistema fotovoltaico pode fornecer suporte para o sistema de distribuição, providenciando a qualidade de energia da instalação. A complexidade do algoritmo de controle do inversor multifuncional é influenciada pelos seguintes fatores: método de detecção da componente harmônica e reativa, tipo de controle e limitação da corrente do inversor. O mais importante fato e pouco relatado na literatura é a estratégia de limitação da corrente do inversor. O inversor tem um limite máximo de corrente que não pode ser excedido. Se a onda resultante tem um valor máximo maior do que o limite do inversor, essa referência será saturada e a corrente injetada terá componentes harmônicas de baixa ordem. Seguindo essa linha de raciocínio, este trabalho propõe a operação multifuncional em um sistema fotovoltaico para a compensação de harmônicos e potencia reativa. Foi usado o método baseado na Teoria da Potência Conservativa (TPC) para detectar as componentes reativa e harmônica da carga. O sistema de controle foi baseado em um controle proporcional-integral (PI) linear. Foi proposto um esquema de saturação dinâmica da corrente do inversor baseado em um algoritmo detector de pico, para garantir que o inversor trabalhe abaixo de sua corrente nominal. O sistema foi simulado com uma tensão de 300V comportando-se com um barramento cc. A potência nominal do inversor foi de 5kVA e a frequência de chaveamento de 9kHz. A tensão do ponto de acoplamento comum considerada foi de 127 V. Todas as simulações foram feitas em ambiente Matlab/Simulink®. Observou-se que o sistema supriu a potência reativa e harmônicos para carga quando o mesmo possuía margem de corrente para isso. Foi possível notar a saturação dinâmica redefinindo a parcela de harmônicos e potência reativa a ser compensado fazendo com que a saturação, da corrente de referência do inversor, desaparecesse. Os resultados obtidos mostram que a estratégia proposta de saturação garante que o inversor trabalhe abaixo de sua corrente nominal durante sua operação multifuncional. |
| Palavras-chave | Inversor Multifuncional, Energia Solar, Compensação de Harmônicos |
| Forma de apresentação..... | Painel |