ANÁLISE DE CONVERSOR CC/CC PARA UM SISTEMA FOTOVOLTAICO

Elieser do Prado Bastos, Rodrigo Antonio Leifheit, Adriano Bombardieri

Resumo


O setor solar fotovoltaico está em plena expansão. Pesquisadores indicam que este sistema pode ser usado para o aquecimento de am­bientes e da água, pode ser convertido em energia elétrica, por sistemas termoelétricos, e, também, podendo auxiliar na redução da tarifa de energia elétrica de uma residência. Utilizando para este último caso, técnicas sofisticadas de eletrônica, através de sistemas de potência e controle. Um sistema de geração fotovoltaica pode ser representado de formas diferente, o arranjo pode ser simplificado em três etapas: um módulo solar que é responsável pela conversão da energia solar em elétrica; um algoritmo de rastreamento que ao receber um conjunto de dados, oriundo do conjunto de painéis, executa os cálculos, definindo assim, a melhor operação; e o estágio feito pelo inversor chamado de potência. Estes inversores são chamados de: on-grid ligados à rede elétrica; off-grid que são sistemas autônomos; ou híbridos que utilizam os dois sistemas anteriores . Analisam-se, no caso deste trabalho, três topologias básicas com a intenção de identificar o melhor conversor entre os conversores Buck rebaixador de tensão, Boost elevador de tensão e Buck-Boost que faz as duas funções com tensão inversa, para controle de uma carga fixa na saída de um modulo solar fotovoltaico. Outro dado importante para a análise da aplicação deste inversor, é variação de temperatura e radiação no painel FV, esta variação modifica o sistema, mudando o ponto de rastreamento do potencial máximo (considerando uma carga fixa). No trabalho, proposto a alteração será feita pelo inversor através do ciclo de chaveamento de trabalho, que, por sua vez, em futuros experimentos será comandado pelo Maximum Power Point Tracker (MPPT). Segundo estudiosos, cada conversor possui ganho estático diferente, com uma variação da função da razão cíclica. Com a topologia escolhida controlaremos uma tensão de entrada sem variação no tempo, em relação a uma carga resistiva de baixo valor. O sistema em condições reais possui uma perturbação, representada pela tensão de saída no módulo fotovoltaico, que segundo Maksimovic e Erikson causam incertezas com relação às perdas de indução, sendo relacionadas ao aquecimento do indutor de potência no sistema determinado. No entanto, estas variáveis não serão abordadas neste trabalho, pois estaremos trabalhando, segundo Rashid M.H., em modo contínuo. Os dados verificados servirão de base para uma futura análise, em sistemas descontínuos, empregando uma topologia robusta para controle das variáveis, causadas pela perturbação momentânea, em fases do ciclo de geração do módulo solar fotovoltaico, como consequência dos efeitos de radiação e variações climáticas do gráfico de geração diário.

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