"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 18468

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Engenharia elétrica
Setor Departamento de Engenharia Elétrica
Bolsa CNPq
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro CNPq
Primeiro autor Giovani Aneres Castro
Orientador JOSE TARCISIO DE RESENDE
Outros membros Diuary Gonçalves, HEVERTON AUGUSTO PEREIRA, Luis Antônio Gregório Lopes
Título Métodos de ordenação e seleção aplicados a conversores modulares multi-níveis
Resumo O aumento da demanda por energia em regiões isoladas e sem acesso à rede impulsionou o desenvolvimento dos sistemas off-grid, que são capazes de fornecer energia para diversas instalações, com destaque para os sistemas fotovoltaicos. No entanto, esses sistemas enfrentam desafios devido à localização remota e à dependência das condições meteorológicas. Portanto, é crucial que esses sistemas possam notificar equipes de manutenção sobre problemas operacionais e receber comandos para otimizar o uso de energia durante condições climáticas desfavoráveis. Nesse contexto, surge a necessidade de implementar estratégias de operação que tornem os sistemas off-grid controláveis remotamente.

Este trabalho apresenta uma proposta de sistema off-grid que utiliza um microcontrolador ESP-32 para controlar e comunicar de maneira simples, eficiente e econômica o acionamento de uma bomba hidráulica. O sistema desenvolvido consiste em um lado de corrente contínua (CC) composto por painéis fotovoltaicos conectado a um controlador de cargas. Esse controlador regula a potência fornecida às cargas CC dentro da instalação e controla a tensão de entrada do barramento CC do inversor, assim como monitora as baterias responsáveis pelo armazenamento da energia obtida pelo painel. O inversor, por sua vez, converte a tensão contínua em tensão alternada, permitindo que a energia seja utilizada para alimentar uma bomba hidráulica. A bomba funciona como uma carga despachável que pode ser gerenciada pelo inversor, levando em consideração o status de energia do sistema. Dessa forma, o inversor coordena o funcionamento da bomba com base nas condições de energia disponíveis.

O microcontrolador ESP32 é responsável por regular e controlar as operações locais de forma eficiente, monitorando uma variedade de parâmetros para garantir o funcionamento eficiente do sistema. Ele acompanha a temperatura das chaves semicondutoras (IGBTs), os valores de tensão e corrente da bomba, a corrente da bateria e o nível do tanque de água. Essa monitoração contínua permite que o microcontrolador tome decisões inteligentes com base nos dados coletados. Além disso, o microcontrolador estabelece uma comunicação com a plataforma thingable!. Essa plataforma recebe e envia os dados e comandos para o ESP32, permitindo o controle remoto do sistema off-grid. Os resultados obtidos nessa implementação são altamente satisfatórios, demonstrando a efetividade do controle remoto. Os parâmetros do sistema são enviados com sucesso para a plataforma, permitindo uma supervisão em tempo real do sistema off-grid. Além disso, o inversor opera adequadamente, fornecendo a energia necessária conforme exigido.
Palavras-chave Sistema off-grid, inversor fotovoltaico, Internet of Things
Forma de apresentação..... Painel
Link para apresentação Painel
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