Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina_ Moreno.pdf: 1431859 bytes, checksum: 0d4aa5c4361adead46314fbf8e1b8619 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Electricity is one of the main raw materials used in poultry production and it is central to operate and maintain the poultry farms in operation. An aviary requires electricity to supply the various motors and electrical devices that are part of the lighting systems, exhausting, heating, food, among others. Aiming to provide incentives for poultry producers, specifically in the state of Paraná, in 2007, the Poultry Night Program was implemented, in which the government grants discounts in electricity tariff for poultry farmers at night. In this work it was proposed different energy storage systems by using lead-acid batteries and nickel chloride and sodium batteries for supplying loads of four poultry located in the city of Francisco Alves, PR, over a year. For this, it was studied the feasibility of using energy storage systems with battery bank in the higher tariff period and charging the battery bank in the reduced tariff period, comprising of 9:30 PM to 6:00AM (next day). For this project, the two storage systems proved to be uneconomical, since the initial investments by the battery banks are very high compared with the costs avoided with electricity through the use of these systems. KEYWORDS: energy / A energia elétrica é um dos principais insumos utilizados na produção avícola, sendo fundamental para operar e manter os aviários de frango de corte em funcionamento. Um aviário necessita de energia elétrica para alimentar os diversos motores e dispositivos elétricos que compõem os sistemas de iluminação, exaustão, aquecimento, alimentação, entre outros. Visando dar incentivo aos produtores de frangos de corte, especificamente no estado do Paraná, em 2007, foi implantado o Programa Avicultura Noturna, no qual o governo concede descontos na tarifa de energia elétrica para avicultores no período noturno. Neste trabalho foram propostos diferentes sistemas de armazenamento de energia através da utilização de baterias de chumbo-ácido e baterias de cloreto de níquel e sódio para alimentar o conjunto de cargas de quatro aviários situados no município de Francisco Alves-PR, ao longo de um ano de alojamento de aves. Para isto foi estudada a viabilidade de utilização dos sistemas de armazenamento de energia através de banco de baterias no período de tarifa mais elevada e carregamento do banco de baterias no período de tarifa reduzida, que compreende das 21h 30 min às 6 horas (dia seguinte). Para este projeto, os dois sistemas de armazenamento propostos se mostraram inviáveis economicamente, uma vez que o investimento inicial dos bancos de baterias são muito elevados se comparados com os gastos evitados com energia elétrica através do uso destes sistemas.

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de carga e descarga de baterias de chumbo-ácido para sistemas de geração distribuída acoplada a um conjunto de painéis fotovoltaicos e conectada à rede elétrica. O conjunto de painéis opera de forma a maximizar a energia gerada através de um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) e a rede elétrica opera como rota para o excedente produzido pelos painéis. Para que a bateria possa ser carregada e descarregada com eficiência evitando sobrecargas e descarregamentos profundos, uma metodologia de estimação do estado de carga da bateria é implementada visando um controle mais eficiente (maximizando a vida útil da bateria) e um melhor aproveitamento da energia armazenada. Para o gerenciamento da carga e descarga do banco de baterias é utilizada uma topologia bidirecional (Boost-Buck) com controlador fuzzy P+I para estabilização de corrente ou tensão. Em relação à técnica de controle para o sistema PV, um controlador PI clássico é utilizado para regular a tensão terminal e ponto de máxima potência que é definido por um algoritmo de perturbação e observação (P&O). Para validar os controladores e os modelos teóricos desenvolvidos é construído um protótipo do sistema. São analisados, também, o comportamento do sistema de carga das baterias e painel fotovoltaico sob condições extremas como queda abrupta de irradiação solar, desconexão inesperada dos painéis e mudanças no ponto ótimo de funcionamento dos mesmos. / The present work aims to develop a system of charging and discharging lead-acid batteries for distributed generation connected to a set of photovoltaic panels, and used in grid connected applications. The set of panels operates to maximize the energy produced by means of an MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm and the power grid absorbs the extra power produced by the panels. For charging and discharging the battery pack and to prevent overload and deep discharge, a methodology for estimating the state of charge is implemented in order to obtain an efficient control technique (maximizing battery life), and more efficient use of the stored energy. To manage the charging and discharging of the battery bank a bidirectional topology (Boost-Buck) with fuzzy P+I controller for stabilization of current or voltage is used. To regards the PV control technique, a classical PI controller is employed to regulate the PV terminal voltage, and the maximum power point is determined by a perturb and observe (P&O) algorithm. To validate the controllers and the theoretical models developed is built a prototype system, and analyzed the behavior of the batteries charger and photovoltaic panel under extreme environmental conditions such as abrupt decrease of solar irradiation, unexpected panels disconnection and changes of the maximum power point of the panels.

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de carga e descarga de baterias de chumbo-ácido para sistemas de geração distribuída acoplada a um conjunto de painéis fotovoltaicos e conectada à rede elétrica. O conjunto de painéis opera de forma a maximizar a energia gerada através de um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) e a rede elétrica opera como rota para o excedente produzido pelos painéis. Para que a bateria possa ser carregada e descarregada com eficiência evitando sobrecargas e descarregamentos profundos, uma metodologia de estimação do estado de carga da bateria é implementada visando um controle mais eficiente (maximizando a vida útil da bateria) e um melhor aproveitamento da energia armazenada. Para o gerenciamento da carga e descarga do banco de baterias é utilizada uma topologia bidirecional (Boost-Buck) com controlador fuzzy P+I para estabilização de corrente ou tensão. Em relação à técnica de controle para o sistema PV, um controlador PI clássico é utilizado para regular a tensão terminal e ponto de máxima potência que é definido por um algoritmo de perturbação e observação (P&O). Para validar os controladores e os modelos teóricos desenvolvidos é construído um protótipo do sistema. São analisados, também, o comportamento do sistema de carga das baterias e painel fotovoltaico sob condições extremas como queda abrupta de irradiação solar, desconexão inesperada dos painéis e mudanças no ponto ótimo de funcionamento dos mesmos. / The present work aims to develop a system of charging and discharging lead-acid batteries for distributed generation connected to a set of photovoltaic panels, and used in grid connected applications. The set of panels operates to maximize the energy produced by means of an MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm and the power grid absorbs the extra power produced by the panels. For charging and discharging the battery pack and to prevent overload and deep discharge, a methodology for estimating the state of charge is implemented in order to obtain an efficient control technique (maximizing battery life), and more efficient use of the stored energy. To manage the charging and discharging of the battery bank a bidirectional topology (Boost-Buck) with fuzzy P+I controller for stabilization of current or voltage is used. To regards the PV control technique, a classical PI controller is employed to regulate the PV terminal voltage, and the maximum power point is determined by a perturb and observe (P&O) algorithm. To validate the controllers and the theoretical models developed is built a prototype system, and analyzed the behavior of the batteries charger and photovoltaic panel under extreme environmental conditions such as abrupt decrease of solar irradiation, unexpected panels disconnection and changes of the maximum power point of the panels.