Sistema de geração distribuída fotovoltaico integrado a um condicionador de qualidade de energia unificado monofásico-trifásico aplicado a áreas rurais ou remotas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Pelz, Guilherme Masquetti
• Orientador(a): Silva, Sérgio Augusto Oliveira da
• Banca de defesa: Silva, Sérgio Augusto Oliveira da , Sampaio, Leonardo Poltronieri , Morais, Lenin Martins Ferreira , Campanhol, Leonardo Bruno Garcia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Cornelio Procopio
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Geração distribuida de energia elétrica; Sistemas de energia fotovoltaica; Eletrificação rural; Distributed generation of electric power; Photovoltaic power systems; Rural eletrification
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5182

Este trabalho apresenta o estudo e a implementação de um sistema de geração distribuída composto por um sistema fotovoltaico (PV) de duplo estágio, o qual opera integrado a um sistema local de distribuição de energia trifásico a quatro fios implementado por meio de um condicionador unificado de qualidade de energia (UPQC) monofásico-trifásico. O sistema proposto, denominado neste trabalho de PV-UPQC-Mono-Tri, além de processar a energia gerada por um arranjo PV, é indicado a atender cargas trifásicas a quatro fios de consumidores de áreas remotas e/ou rurais onde, por razões econômicas, somente o sistema de distribuição monofásico está disponível. Simultaneamente, o sistema realiza a função de mitigar problemas de energia comuns em áreas rurais ou remotas, tais como afundamentos e elevações de tensão, regulação de tensão, dentre outros, além de corrigir o fator de potência da rede. O PV-UPQC-Mono-Tri opera no modo de compensação dual, ou seja, o conversor série monofásico é controlado para operar como uma fonte de corrente senoidal, enquanto o conversor paralelo trifásico é controlado a operar como uma fonte de tensão senoidal, regulada e equilibrada. Para garantir que a corrente drenada ou injetada na rede, bem como as tensões fornecidas às cargas locais sejam senoidais, controladores multi-ressonantes por realimentação de estados são implementados. O acoplamento entre o arranjo PV e o barramento c.c. do PV-UPQC-Mono-Tri é realizado por um conversor c.c./c.c. Boost, o qual é responsável pelo controle da tensão do arranjo PV, de acordo com a referência de tensão calculada pelo algoritmo MPPT P&O. Para o controle da tensão do arranjo PV é utilizado um controlador PI multimalhas, e procedimentos de projeto para este controlador são detalhadamente apresentados. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para avaliar os desempenhos estáticos e dinâmicos do sistema PV-UPQC-Mono-Tri proposto.