Conversores multiníveis com aterramento comum para sistemas de geração solar fotovoltaica conectados à rede elétrica - Cedieu, Sound (2023)
As energias renováveis têm sido amplamente exploradas nos últimos anos, a ponto de contribuírem consideravelmente para a produção global de eletricidade. Particularmente, os sistemas de geração solar fotovoltaica conectados à rede podem dispensar o uso do transformador. Este fato agrega ao conversor maior eficiência, menor custo e menor volume/peso. Entretanto, as tensões de modo comum geradas pelo conversor podem dar origem às correntes de fuga que circulam pelas capacitâncias parasitas e indutâncias de filtro. Estas correntes devem ser mitigadas a fim de não trazer prejuízos para equipamentos e pessoas. Assim, este trabalho trata do desenvolvimento de conversores que dispensam o uso de transformador de baixa frequência, com aterramento comum para mitigar a corrente de fuga. Eles são compostos por um número menor de semicondutores em comparação às outras topologias da mesma categoria e sintetizam tensão de saída com cinco níveis. São propostos dois conversores: o primeiro conversor opera em modo abaixador de tensão e o outro com dupla possibilidade de ganho (abaixador e elevador). O projeto dos dispositivos ativos e passivos, bem como a análise de perdas são apresentados em detalhes na presente dissertação. A Modulação Space-Vector é empregada para a geração dos sinais de comando dos interruptores de potência e o controlador Proporcional Ressonante (PR) é projetado para rastrear a corrente injetada na rede. Além disso, o desempenho dos conversores foi testado por meio de simulações e experimentalmente com protótipos de 500W. Palavras-chave: Energia solar fotovoltaica, Conversores multiníveis, Tensão de modo comum, Corrente de fuga.