Publicação
Desenvolvimento de conversores de potência para o sistema de produção e armazenamento de energia de um centro social sustentável isolado
| Resumo: | A produção de energia elétrica através do uso de combustíveis fósseis tem gerado grandes preocupações, quer ambientais, pela libertação de gases de efeito estufa, quer a nível económico, pelo aumento do preço dos combustíveis. Tais preocupações têm motivado a procura por alternativas, como é o caso das FER. A evolução destes sistemas de produção, e a consequente diminuição dos seus custos, torna o uso de energias renováveis uma solução viável, com o intuito de colmatar a falta de acesso à energia elétrica em várias regiões do mundo, normalmente comunidades pequenas, onde a rede elétrica não chega por razões geográficas e/ou económicas. O objetivo desta dissertação, em conjunto com a dissertação de um colega, consiste no desenvolvimento de conversores de eletrónica de potência para os sistemas de produção de energia de um centro social sustentável isolado. Mais concretamente, a presente dissertação pretende contribuir com o desenvolvimento prático de conversores de eletrónica de potência capazes de realizar a interface entre um conjunto de painéis solares fotovoltaicos, um gerador eólico, um gerador de emergência a diesel e um banco de baterias. A outra parte envolvente no projeto contribui com o desenvolvimento dos conversores de potência responsáveis por gerar a rede elétrica local. Neste documento de dissertação, e após o estudo do estado de arte referente aos conversores de eletrónica de potência do tipo CC-CC e CA-CC que mais se adequam para a integração do projeto de dissertação, são apresentados os conversores escolhidos com base nos resultados de simulações computacionais. De referir que os conversores de eletrónica de potência que fazem a interface com fontes de energia renovável, e uma vez que são fontes de energia intermitente, estes conversores necessitam de um algoritmo de controlo (denominado por MPPT - Maximum Power Point Tracking) que permita detetar o ponto de máxima potência a cada instante e fazer com que o conversor opere nesse ponto ao longo do tempo, maximizando desta forma a energia produzida. Nesta dissertação, encontram-se apresentados os resultados das simulações, bem como todos os resultados obtidos experimentalmente de todos os circuitos de eletrónica de potência e de controlo desenvolvidos com o intuito de validar o sistema. |
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| Autores principais: | Silva, João Manuel Fernandes da |
| Assunto: | Armazenamento de energia Baterias Conversores de eletrónica de potência Energias renováveis Geradores eólicos MPPT Painéis solares fotovoltaicos Redes elétricas isoladas Energy storage Batteries Power electronics converters Renewable energies Wind generators Solar photovoltaic panels Isolated electrical power grids |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A produção de energia elétrica através do uso de combustíveis fósseis tem gerado grandes preocupações, quer ambientais, pela libertação de gases de efeito estufa, quer a nível económico, pelo aumento do preço dos combustíveis. Tais preocupações têm motivado a procura por alternativas, como é o caso das FER. A evolução destes sistemas de produção, e a consequente diminuição dos seus custos, torna o uso de energias renováveis uma solução viável, com o intuito de colmatar a falta de acesso à energia elétrica em várias regiões do mundo, normalmente comunidades pequenas, onde a rede elétrica não chega por razões geográficas e/ou económicas. O objetivo desta dissertação, em conjunto com a dissertação de um colega, consiste no desenvolvimento de conversores de eletrónica de potência para os sistemas de produção de energia de um centro social sustentável isolado. Mais concretamente, a presente dissertação pretende contribuir com o desenvolvimento prático de conversores de eletrónica de potência capazes de realizar a interface entre um conjunto de painéis solares fotovoltaicos, um gerador eólico, um gerador de emergência a diesel e um banco de baterias. A outra parte envolvente no projeto contribui com o desenvolvimento dos conversores de potência responsáveis por gerar a rede elétrica local. Neste documento de dissertação, e após o estudo do estado de arte referente aos conversores de eletrónica de potência do tipo CC-CC e CA-CC que mais se adequam para a integração do projeto de dissertação, são apresentados os conversores escolhidos com base nos resultados de simulações computacionais. De referir que os conversores de eletrónica de potência que fazem a interface com fontes de energia renovável, e uma vez que são fontes de energia intermitente, estes conversores necessitam de um algoritmo de controlo (denominado por MPPT - Maximum Power Point Tracking) que permita detetar o ponto de máxima potência a cada instante e fazer com que o conversor opere nesse ponto ao longo do tempo, maximizando desta forma a energia produzida. Nesta dissertação, encontram-se apresentados os resultados das simulações, bem como todos os resultados obtidos experimentalmente de todos os circuitos de eletrónica de potência e de controlo desenvolvidos com o intuito de validar o sistema. |
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