Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta o estudo, desenvolvimento e aplicação de novas técnicas de controle aos
sistemas de geração de energia fotovoltaica, conectados à rede elétrica monofásica, visando a
melhoria da eficiência destes sistemas em relação aos métodos de controle tipicamente utilizados. O
trabalho é dividido em duas partes principais, as quais estão relacionadas ao rastreamento do ponto
de máxima potência (Maximum Power Point Tracking – MPPT) e, depois, ao controlador interno
dos conversores boost-quadrático – lado dos painéis fotovoltaicos – assim como aos controladores
do inversor de tensão, no lado da rede elétrica monofásica. A primeira parte do trabalho consiste no
desenvolvimento de um algoritmo de meta heurística para o MPPT, o qual é baseado no método do
recozimento simulado (Simulated Annealing - SA) e tem como objetivo a determinação do ponto de
máximo global, buscando soluções fora de uma vizinhança próxima, de modo a evitar o
atracamento em máximos locais da curva de potência de saída do arranjo de painéis fotovoltaicos,
melhorando, assim, o aproveitamento da energia em situações de sombreamento parcial. A segunda
parte do trabalho apresenta o projeto de controladores baseados no modelo interno (Internal Model
Control – IMC) com 1 grau de liberdade (1 Degree of Freedom – 1 DOF) aplicados, primeiramente,
ao conversor CC-CC Boost Quadrático, utilizado para o MPPT, e, posteriormente, a um inversor de
tensão com filtro LCL, conectado à rede elétrica monofásica, operando no modo de injeção de
corrente. É apresentada a modelagem matemática de ambos os conversores e analisada a
compensação da realimentação interna ao sistema do inversor de tensão, correspondente ao
desacoplamento da tensão da rede, através da estratégia de alimentação à frente (Feedforward).
Visando-se uma base de comparação, para a análise de desempenho do conversor IMC – 1DOF,
também é aplicado ao sistema de injeção de corrente, o controlador Proporcional-Ressonante
(P+Res). São apresentados resultados de simulação computacional e experimentais de ambos os
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controladores, os quais permitem verificar o desempenho do sistema em situação de rede fraca e
carga local não-linear. / This paper presents the study, development and application of new control techniques for
photovoltaic power generation systems, connected to single-phase power grid in order to improve
the efficiency of these systems in relation to control methods typically used. The work is divided
into two main parts, which are related to tracking the maximum power point (Maximum Power
Point Tracking - MPPT) and then the internal controller of boost quadratic converters - side of the
photovoltaic panels - as well as the controllers the voltage inverter, the side of the single-phase
mains. The first part of the work is the development of a heuristic goal algorithm for MPPT, which
is based on the method of simulated annealing (Simulated Annealing - SA) and aims at determining
the overall maximum point, seeking out solutions in a close vicinity, so as to prevent the docking
local maxima in the curve of power output of the photovoltaic array, thereby improving the
utilization of energy in partial shading situations. The second part presents the design of controllers
based on internal model (Internal Model Control - IMC) with 1 degree of freedom (1 Degree of
Freedom - 1 DOF) applied, first, the DC-DC Boost Quadratic converter, used for MPPT, and
thereafter, a voltage inverter with LCL filter connected to the single phase power supply operating
in current injection mode. A mathematical modeling of both converters and analyzed the
compensation of internal feedback to the voltage inverter system corresponding to the disconnection
of the mains voltage through the power strategy a head (feedforward). A basis of comparison for the
performance analysis of IMC-1DOF converter is aiming at, is also applied to the current injection
system, Proportional-Resonant Controller (P + Res). They are presented computer simulation and
experimental results of both controllers, which allow you to check the system performance in low
and non-linear local load network situation. / Tese (Doutorado)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/17965 |
| Date | 18 November 2016 |
| Creators | Chaves, Eric Nery |
| Contributors | Coelho, Ernane Antônio Alves, Pinheiro, Humberto, Avelar, Henrique José, Gomes, Luciano Coutinho, Freitas, Luiz Carlos Gomes de |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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