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CONTROLE DESACOPLADO DE POTÊNCIA ATIVA E REATIVA DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICO BASEADO EM CONVERSORES VSI COM TÉCNICA DE ELIMINAÇÃO HARMÔNICA

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Área de Concentração:
Instrumentação e Controle

 

Resumo:
Este trabalho descreve os princípios básicos da modelagem e do controle dos conversores CC-CA de um sistema de geração dispersa, baseado em células fotovoltaicas, montado no Campus da Universidade Federal de Juiz de Fora e conectado à rede elétrica. É explorada a associação de conversores tipo fonte de tensão (VSCs) de seis pulsos para formar um conversor de doze pulsos, sendo implementada no disparo das chaves de cada VSC uma técnica de eliminação harmônica programada, para minimizar o conteúdo harmônico da tensão no ponto de acoplamento comum ao sistema CA disponível. Essa estratégia de chaveamento combina um pequeno número de conversores e uma freqüência de chaveamento reduzida, diminuindo as perdas por chaveamento nesses equipamentos. Os esquemas de controle dos fluxos de potência ativa e reativa são estudados. Mostra-se que o controle simultâneo da tensão do lado CC e da potência reativa permitem implementar um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) para extrair o máximo de potência dos painéis PV, dentro de uma certa faixa de operação próxima da potência nominal desses painéis. Nesta faixa, os conversores CC-CC podem ser desligados de modo a reduzir as perdas por chaveamentos totais do sistema de geração de energia alternativo. Alguns problemas relacionados á conexão deste sistema de geração à rede elétrica CA como a energização, o ilhamento e a proteção dos conversores são abordados. Resultados de simulações digitais feitas no programa ATP/EMTP (Alternative version of Electromagnetic Transient Program) e através de modelos desenvolvidos para o MATLAB são apresentados para validar a modelagem utilizada, bem como ratificar o estudo das estratégias de controle e de chaveamento propostas.