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Previous issue date: 2006-08-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação descreve as etapas de desenvolvimento de um sistema experimental de geração de energia elétrica de 30 kW baseado em painéis solares fotovoltaicos montado no Campus da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). São apresentados detalhes do sistema fotovoltaico como: tipo e técnicas de chaveamento dos conversores estáticos CC-CC e CC-CA, modelos digitais das partes do sistema, algoritmos de controle, circuitos de condicionamento, entre outros. A energia CC proveniente dos painéis fotovoltaicos é processada por conversores CC-CC boost. Esses conversores são controlados para rastrear o ponto de máxima potência (MPPT - “Maximum Power Point Tracking”) dos painéis fotovoltaicos. Dois inversores fonte de tensão (VSI - “Voltage Source Inverter”) conectados em série através de transformadores injetam a energia processada pelos conversores CC-CC na rede elétrica CA. Os conversores VSIs utilizam uma técnica de chaveamento multipulso com eliminação seletiva de harmônicos. Todos os algoritmos de controle dos conversores CC-CC e CC-CA são implementados em processadores de sinais digitais (DSP -“Digital Signal Processor”). Um sistema supervisório foi desenvolvido para monitorar as variáveis e ajustar a operação do sistema como compensador estático ou como sistema de geração disperso. Resultados de simulações digitais obtidos com o programa ATP/EMTP (Alternative version of Electromagnetic Transient Program) e com um programa emulador de DSPs são usados para validar as estratégias de controle e de chaveamento propostas. Finalmente resultados experimentais demonstram o funcionamento do sistema e validam o trabalho. / This dissertation describes the development steps of an experimental photovoltaic system of electric energy generation of 30 kW installed on the Federal University of Juiz de Fora Campus (UFJF). Details of the photovoltaic system are presented such as: CC-CC and CC-CA converters topologies and switching strategy, digital models, control algorithms, conditioning circuits, among others. The DC energy from the photovoltaic panels is processed by DC-DC type boost converters. These converters are controlled to track the maximum power point (MPPT) of the photovoltaic panels. Two voltage source inverters (VSI), series connected through two transformers, inject the energy processed by the boost converters into the AC network. The VSI’s output voltages use multipulse technique with a selective harmonic elimination. All control algorithms of the DC-DC and DC-AC converters are designed and implemented in digital signal processors (DSP). A supervisory system is designed and developed to monitor the system variables and to control the operation of the system as static synchronous compensator or as dispersed generation system. Simulation results, obtained with ATP/EMTP (Alternative version of Electromagnetic Transient Program) and with a DSP emulator program, are used to validate the proposed control and switching strategies. Finally experimental results demonstrate the operation of the photovoltaic generation system and are used to validate this work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/6484 |
| Date | 25 August 2006 |
| Creators | Lopes, Luis Claudio Gambôa |
| Contributors | Barbosa, Pedro Gomes, Vinagre, Márcio de Pinho, Marcato, André Luís Marques, Rolim, Luis Guilherme Barbosa |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, UFJF, Brasil, Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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