UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora

SISTEMA EXPERIMENTAL FOTOVOLTAICO DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA OPERANDO INTERLIGADO COM A REDE CA.

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Área de Concentração:
Instrumentação e Controle

 

Resumo:
Esta dissertação descreve as etapas de desenvolvimento de um sistema experimental de geração de energia elétrica de 30 kW baseado em painéis solares fotovoltaicos montado no Campus da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). São apresentados detalhes do sistema fotovoltaico como: tipo e técnicas de chaveamento dos coversores estáticos CC-CC e CC-CA, modelos digitais das partes do sistema, algoritmos de controle, circuitos de condicionamento, entre outros. A energia CC proveniente dos painéis fotovoltaicos é processada por conversores CC-CC boost. Esses conversores são controlados para rastrear o ponto de máxima potência (MPPT – “Maximum Power Point Tracking) dos painéis fotovoltaicos. Dois inversores fonte de tensão (VSI – “Voltage Source Inverter”) conectados em série através de transformadores injetam a energia processada pelos conversores CC-CC na rede elétrica CA. Os conversores VSIs utilizam uma técnica de chaveamento multipulso com eliminação seletiva de harmônicos. Todos os algoritmos de controle dos conversores CC-CC e CC-CA são implementados em processadores de sinais digitais (DSP – “Digital Signal Processor”). Um sistema supervisório foi desenvolvido para monitorar as variáveis e ajustar a operação do sistema como compensador estático ou como sistema de geração disperso. Resultados de simulações digitais obtidos com o programa ATP/EMTP (Alternative version of Electromagnetic Transient Program) e com um programa emulador de DSPs são usados para validar as estratégias de controle e de chaveamento propostas. Finalmente resultados experimentais demonstram o funcionamento do sistema e validam o trabalho.