Conversor MPPT de estágio único conectado à rede elétrica baseado no conversor de capacitor flutuante
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Engenharia Elétrica Centro Tecnológico UFES Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/16747 |
Resumo: | Considering the current trend of growth of systems based on renewable energy sources, mainly photovoltaic distributed generation (DG’s), new topologies of DC-AC converters are being developed for conversion systems with a focus on multilevel converter structures, in order to increase efficiency at the lowest possible cost. This work describes a literature review on photovoltaic energy processing, including the operation of the solar system, MPPT methods, types of converters used and modulation strategies. After the review, a new grid-connected single-stage DC-AC inverter topology is presented, inspired by the flying capacitor multilevel converter cell. All components of the proposed converter were dimensioned and, for validation, a simulation structure was developed using the MPPT control through the incremental conductance algorithm acting only on the modulating signal angle, with unit modulation index. As a modulation strategy, PWM modulation with two phase shifted carriers (PS-PWM) was used. The system was simulated in the MATLAB®/Simulink environment for a 6.4 kW photovoltaic system at 25 ◦C and subjected to changes in irradiance to analyze the behavior and performance of the converter. |
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Conversor MPPT de estágio único conectado à rede elétrica baseado no conversor de capacitor flutuantetitle.alternativeEnergia fotovoltaicaMPPTConversor multinível capacitor flutuanteEstágio únicoEstratégia de controlesubject.br-rjbnEngenharia ElétricaConsidering the current trend of growth of systems based on renewable energy sources, mainly photovoltaic distributed generation (DG’s), new topologies of DC-AC converters are being developed for conversion systems with a focus on multilevel converter structures, in order to increase efficiency at the lowest possible cost. This work describes a literature review on photovoltaic energy processing, including the operation of the solar system, MPPT methods, types of converters used and modulation strategies. After the review, a new grid-connected single-stage DC-AC inverter topology is presented, inspired by the flying capacitor multilevel converter cell. All components of the proposed converter were dimensioned and, for validation, a simulation structure was developed using the MPPT control through the incremental conductance algorithm acting only on the modulating signal angle, with unit modulation index. As a modulation strategy, PWM modulation with two phase shifted carriers (PS-PWM) was used. The system was simulated in the MATLAB®/Simulink environment for a 6.4 kW photovoltaic system at 25 ◦C and subjected to changes in irradiance to analyze the behavior and performance of the converter.Considerando a tendência atual de crescimento dos sistemas baseados em fontes renováveis de energia, principalmente a geração distribuída fotovoltaica (GDs), novas topologias de conversores CC-CA estão sendo desenvolvidas para os sistemas de conversão com foco nas estruturas de conversores multiníveis, com a finalidade de aumentar a eficiência a um menor custo possível. Neste trabalho é descrito uma revisão bibliográfica sobre o processamento da energia fotovoltaica, incluindo o funcionamento do sistema solar, métodos MPPT, tipos de conversores utilizados e estratégias de modulação. Após a revisão, é apresentada uma nova topologia de inversor CC-CA de estágio único conectada à rede, inspirado na célula do conversor multinível de capacitor flutuante. Todos os componentes do conversor proposto foram dimensionados e, para a validação, uma estrutura de simulação foi elaborada utilizando o controle MPPT através do algoritmo de condutância incremental atuando apenas no ângulo do sinal modulante, com índice de modulação unitário. Como estratégia de modulação, foi utilizada a modulação PWM com duas portadoras deslocadas em fase (PS-PWM). O sistema foi simulado no ambiente MATLAB®/Simulink para um sistema fotovoltaico de 6,4 kW a 25 ◦C e submetido a alterações da irradiância para a análise do comportamento e desempenho do conversor.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia ElétricaCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaSimonetti, Domingos Savio Lyriohttps://orcid.org/0000000159202932http://lattes.cnpq.br/1107005171102255Santos, Walbermark Marques dosAmorim, Arthur Eduardo AlvesMuller, Guilherme David2024-05-30T01:41:26Z2024-05-30T01:41:26Z2023-02-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16747porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-12-09T22:14:15Zoai:repositorio.ufes.br:10/16747Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-12-09T22:14:15Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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