Modelagem matemática e implementação computacional no ATP de um sistema solar fotovoltaico conectado a rede de baixa tensão

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cunha, Guilherme Henrique Bernardes
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14577
Resumo: The increased demand for energy, the possibility of reducing the supply of conventional fuels and growing concerns about the preservation of the environment have led to several researches and development of alternative energy sources which are clean, renewable and with minor environmental impact. Among the various alternative energy sources, PV solar has been considered an excellent option as it is free, abundant, clean and distributed through all places. Solar energy incident on Earth\'s surface is estimated at about ten thousand times the total energy consumed in the world. Even with all the advantages offered by the generation of energy through the use of photovoltaic panels, the initial cost of deployment is high and the efficiency of energy conversion is currently still low. Thus, it is essential to use techniques to extract the maximum power from these panels to increase the system operation efficiency. This work aims to present studies of a complete photovoltaic solar system, connected to low voltage power grid including the solar panel, a step-up voltage converter, its corresponding Maximum Power Point Tracking (MPPT) control, the voltage inverter with its control, the phase locked loop, and by means of an inductive coupling, the connection of the whole system to the grid. For modeling and simulations of the solar photovoltaic system, it was used the Alternative Transients Program - ATP. Initially it is presented simulation results with parts that comprises the PV array, and only at the end, it is performed a case study with the complete PV system developed in this work.
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Among the various alternative energy sources, PV solar has been considered an excellent option as it is free, abundant, clean and distributed through all places. Solar energy incident on Earth\'s surface is estimated at about ten thousand times the total energy consumed in the world. Even with all the advantages offered by the generation of energy through the use of photovoltaic panels, the initial cost of deployment is high and the efficiency of energy conversion is currently still low. Thus, it is essential to use techniques to extract the maximum power from these panels to increase the system operation efficiency. This work aims to present studies of a complete photovoltaic solar system, connected to low voltage power grid including the solar panel, a step-up voltage converter, its corresponding Maximum Power Point Tracking (MPPT) control, the voltage inverter with its control, the phase locked loop, and by means of an inductive coupling, the connection of the whole system to the grid. For modeling and simulations of the solar photovoltaic system, it was used the Alternative Transients Program - ATP. Initially it is presented simulation results with parts that comprises the PV array, and only at the end, it is performed a case study with the complete PV system developed in this work.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em CiênciasO aumento da demanda de energia, a possibilidade de redução do suprimento de combustíveis convencionais e a crescente preocupação com a preservação do meio ambiente têm levado a várias pesquisas e desenvolvimento de fontes alternativas de energia que sejam limpas, renováveis e com menor impacto ambiental. Dentre as diversas fontes alternativas de energia, a solar fotovoltaica tem sido considerada uma excelente opção já que é livre, abundante, limpa e distribuída. A energia solar incidente na superfície da Terra é estimada em cerca de dez mil vezes a energia total consumida no mundo. Mesmo com todas as vantagens apresentadas pela geração de energia por meio do uso de painéis fotovoltaicos, a eficiência da conversão de energia é atualmente ainda baixa e com custo inicial de implantação elevado. Assim, é imprescindível o uso de técnicas para extração da máxima potência destes painéis para aumentar a eficiência de operação do sistema. Este trabalho visa apresentar estudos de um sistema fotovoltaico completo conectado à rede elétrica de baixa tensão, compreendendo o painel solar, um conversor elevador de tensão, seu correspondente controle de rastreamento de máxima potência, o inversor de tensão com seu controle, a malha de captura de fase e, por meio de um indutor de acoplamento, a conexão de todo este sistema à rede elétrica. Para a modelagem e simulações do sistema solar fotovoltaico foi utilizado o Alternative Transients Program - ATP. Inicialmente são apresentados resultados de simulação de partes constituintes do arranjo fotovoltaico e somente ao final, é realizado um estudo de caso com o sistema completo desenvolvido neste trabalho.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia ElétricaEngenhariasUFUGuimarães, Geraldo Caixetahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781139A4Moraes, Adelio Jose dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794552U6Camacho, Jose Robertohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781495E9Moura, Fabrício Augusto Matheushttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4756302J3Cunha, Guilherme Henrique Bernardes2016-06-22T18:39:00Z2014-10-292016-06-22T18:39:00Z2013-07-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfCUNHA, Guilherme Henrique Bernardes. Mathematical modeling and computational implementation in ATP of photovoltaic solar system connected to low voltage power grid. 2013. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14577porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2016-06-23T06:49:10Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14577Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2016-06-23T06:49:10Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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