Investigação de estratégia de controle de um inversor CC/CA monofásico on-grid alimentado por módulos solares utilizando o software PSCAD/EMTDC

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Henz, Cristiano Luiz
• Orientador(a): Gasparin, Fabiano Perin
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Energia solar; Módulo fotovoltaico; Conversores
• Palavras-chave em Inglês: DC/DC converters; DC/AC converters; Photovoltaic module; Pulse Width Modulation (PWM); Solar energy
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/232748

Nas últimas décadas, verifica-se um crescente interesse na utilização da energia elétrica produzida por sistemas fotovoltaicos. Isto se deve ao fato de haver um decréscimo no incentivo quanto ao uso de combustíveis fósseis, tais como o carvão e o petróleo. Desta forma, verifica-se a importância de melhoramentos constantes no tratamento e controle da energia proveniente dos módulos fotovoltaicos, buscando uma melhor eficiência e eficácia de seus sistemas de controle e sistemas conversores CC/CC e CC/CA. O objetivo deste trabalho é realizar a investigação de uma proposta de estratégia de controle para um inversor CC/CA monofásico, isolado através de transformador de alta frequência (high frequency) e conectado à rede elétrica através de um indutor monofásico (ongrid) com alimentação proveniente de um conjunto de módulos fotovoltaicos. A estratégia de controle proposta se baseou em um sistema Phase Locked Loop (PLL) utilizando a teoria da potência reativa instantânea (p–q theory), no qual utilizou dois eixos virtuais pela transformação de Clark e de Park e permitindo uma boa velocidade de resposta, precisão e desacoplamento entre o sistema de controle e o sistema de potência. Simulações computacionais utilizando o software para Modelagem de Sistemas de Potência e Simulação de Transitórios Eletromagnéticos PSCAD/EMTDC demonstram a eficiência da estratégia proposta para o sistema inversor proposto através dos resultados gráficos das potências de entrada (fornecidas pelo conjunto de módulos fotovoltaicos) bem como pelos resultados das potências de saída (fornecidas pelo inversor monofásico). A estratégia proposta demonstrou-se simples e possuindo como característica a facilidade de implementação através de um Processador de Sinais Digitais (DSP – Digital Signal Processor), proporcionando eficiência e eficácia compatíveis com os obtidos nos inversores CC/CA atuais.