Publicação
Plataforma para emulação de sistemas pico-hídricos ligados à rede elétrica, utilizando inversores fotovoltaicos convencionais
| Resumo: | A sustentabilidade energética tem um papel de extrema importância no nosso mundo e na atual geração populacional, sendo uma forma de nos fazer capazes de usar os recursos naturais presentes, sem sacrificar estes mesmos recursos naturais no futuro. Sustentabilidade energética é uma forma de usar a energia para satisfazer as necessidades atuais, mas de modo a não comprometer as demandas de energia, como um todo, nas gerações futuras. Neste intuito, o trabalho consiste na implementação, em laboratório, de uma plataforma de emulação de sistemas Pico-hídricos com vista a testar a integração de inversores fotovoltaicos convencionais, visando fazer a sua instalação no Centro Aquícola de Castrelos, num regime de auto-consumo com uma potência de, aproximadamente, 1 kW. A plataforma será baseada na integração de um motor de indução, um variador de frequência convencional, um Gerador Síncrono de ímanes permanentes (GSIP) e um inversor fotovoltaico. A plataforma foi desenvolvida com o objetivo de emular um sistema Pico-hídrico que trabalhe em regime de velocidade variável. Isto é possível através da integração do inversor fotovoltaico, que irá desacoplar o gerador da rede, permitindo assim que o gerador rode a uma velocidade diferente da nominal. Assim a entrega de potência à rede é feita através do inversor, garantindo todas as condições de qualidade e segurança. Assim foi feito um estudo, sobre a Energia Hídrica, onde dá-se destaque às Pico-hídricas, falando das suas principais opções tecnológicas, com especial atenção às turbinas e geradores usados neste tipo de aproveitamentos. Foi introduzido também o conceito de velocidade variável em aproveitamentos hidroelétricos. Assim, de forma a garantir a integração do gerador com o inversor fotovoltaico foi preciso fazer a caracterização do gerador, com uma série de ensaios, que têm por objetivo encontrar os parâmetros nominais do gerador e fazer a sua chapa de características. Nesta Dissertação é dada especial atenção aos ensaios realizados no laboratório, com vista a caracterizar o gerador e a viabilizar a utilização deste tipo de sistemas, bem como a estimação do potencial hídrico e a seleção da turbina para a instalação no caso prático. O objetivo é produzir energia elétrica por vias alternativas, reduzindo assim a fatura energética da instalação e conciliando o estudo de um novo sistema de aproveitamento de energia hídricas. |
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| Autores principais: | Kénio, Sebastião Almeida de Brito |
| Assunto: | Energias renováveis Energia pico-hídrica Energia hídrica Crossflow Geração distribuída Eletrificação rural |
| Ano: | 2016 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | português |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | A sustentabilidade energética tem um papel de extrema importância no nosso mundo e na atual geração populacional, sendo uma forma de nos fazer capazes de usar os recursos naturais presentes, sem sacrificar estes mesmos recursos naturais no futuro. Sustentabilidade energética é uma forma de usar a energia para satisfazer as necessidades atuais, mas de modo a não comprometer as demandas de energia, como um todo, nas gerações futuras. Neste intuito, o trabalho consiste na implementação, em laboratório, de uma plataforma de emulação de sistemas Pico-hídricos com vista a testar a integração de inversores fotovoltaicos convencionais, visando fazer a sua instalação no Centro Aquícola de Castrelos, num regime de auto-consumo com uma potência de, aproximadamente, 1 kW. A plataforma será baseada na integração de um motor de indução, um variador de frequência convencional, um Gerador Síncrono de ímanes permanentes (GSIP) e um inversor fotovoltaico. A plataforma foi desenvolvida com o objetivo de emular um sistema Pico-hídrico que trabalhe em regime de velocidade variável. Isto é possível através da integração do inversor fotovoltaico, que irá desacoplar o gerador da rede, permitindo assim que o gerador rode a uma velocidade diferente da nominal. Assim a entrega de potência à rede é feita através do inversor, garantindo todas as condições de qualidade e segurança. Assim foi feito um estudo, sobre a Energia Hídrica, onde dá-se destaque às Pico-hídricas, falando das suas principais opções tecnológicas, com especial atenção às turbinas e geradores usados neste tipo de aproveitamentos. Foi introduzido também o conceito de velocidade variável em aproveitamentos hidroelétricos. Assim, de forma a garantir a integração do gerador com o inversor fotovoltaico foi preciso fazer a caracterização do gerador, com uma série de ensaios, que têm por objetivo encontrar os parâmetros nominais do gerador e fazer a sua chapa de características. Nesta Dissertação é dada especial atenção aos ensaios realizados no laboratório, com vista a caracterizar o gerador e a viabilizar a utilização deste tipo de sistemas, bem como a estimação do potencial hídrico e a seleção da turbina para a instalação no caso prático. O objetivo é produzir energia elétrica por vias alternativas, reduzindo assim a fatura energética da instalação e conciliando o estudo de um novo sistema de aproveitamento de energia hídricas. |
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