Bioeconomia: Diversidade e Riqueza para o Desenvolvimento Sustentável
21 a 25 de outubro de 2019
Trabalho 11568
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia/Tecnologia |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Joice Dias Sá Zacarias |
| Orientador | HEVERTON AUGUSTO PEREIRA |
| Outros membros | Lucas Santana Xavier |
| Título | Estratégias de compensação harmônica aplicadas a conversores fotovoltaicos multifuncionais |
| Resumo | O aumento de cargas não lineares no sistema de energia elétrica atual gera preocupações sobre a qualidade de energia já que causam alto nível de corrente harmônica no sistema elétrico, sendo responsável por parte das perdas de energia na rede. O inversor fotovoltaico multifuncional pode não ser capaz de realizar a compensação total de tal conteúdo harmônico. Logo, existem estratégias de compensação para serem aplicadas nestas situações, tais como a compensação seletiva e parcial. É importante compará-las para entender as suas vantagens e desvantagens sob capacidade limitada de operação do inversor. Desta forma, este trabalho tem como objetivo comparar as seguintes estratégias de compensação harmônica: Parcial, seletiva e parcial-seletiva. Um estudo de caso foi simulado de forma a verificar o impacto de cada estratégia na qualidade de energia da rede e no esforço no inversor em termos de estresse térmico. Na compensação parcial, todos os harmônicos da carga são detectados e escalonados por um fator 0<K<1, que pode ser escolhido por um operador por meio de um sistema supervisório ou pode ser calculado com um algoritmo. Na compensação seletiva, apenas alguns componentes harmônicos são compensados de forma a respeitar os limites do inversor fotovoltaico. Na compensação parcial-seletiva, as duas estratégias são combinadas de forma que alguns componentes harmônicos são compensados e, ainda, escalonados por um fator 0<K<1. Para os resultados da simulação, foi utilizado um sistema fotovoltaico monofásico conectado à rede tal que os painéis fotovoltaicos são arranjados de forma a alcançar uma potência de 6 kW com a tensão de barramento (c.c.) controlada em 400 V. Ainda, foi-se conectada uma carga ao ponto de acoplamento comum de forma que as compensações de corrente harmônica se façam necessárias para uma melhora da qualidade de energia da rede. Para um valor de pico de corrente no inversor de 40 A, foi-se comparada a distorção total da demanda (TDD) na corrente da rede, o erro máximo no controle de corrente, a temperatura média nas chaves e sua variação nas mesmas. Na compensação seletiva, compensando-se o 3°, 5° e 7° harmônicos o TDD observado foi de 30.92 % e as temperaturas na chave foram mais altas que nas outras estratégias, o que faz com que a vida útil do inversor seja diminuída. Na compensação parcial, com K=0.45, a TDD observada foi de 26.04 % e as temperaturas foram menores que na seletiva. Entretanto, o erro do controle foi o maior observado. Finalmente, na compensação parcial-seletiva com K=0.67, foi-se observado uma TDD=20.37 % além de um baixo erro de controle de corrente e menores temperaturas na chave em relação às outras estratégias. Assim, o estudo de caso mostra como a compensação parcial e seletiva-parcial possuem um impacto térmico parecidos. Entretanto, pode-se concluir que a seletiva-parcial possui maior contribuição para a qualidade de energia na rede devido ao menor erro de controle de corrente e menor TDD em relação à parcial. |
| Palavras-chave | Compensação harmônica, Qualidade de energia, Energia Fotovoltaica |
| Forma de apresentação..... | Oral |