Publicação
Desenvolvimento de um conversor CC-CC para um UPQC trifásico para interface com painéis solares fotovoltaicos e sistemas de armazenamento de energia
| Resumo: | A elevada dependência energia elétrica por parte das sociedades aliada ao facto de uma presumível escassez dos principais meios de produção de energia atual, mais propriamente os combustíveis fósseis, tem proporcionado o investimento em soluções de produção de energia alternativas de forma a colmatar as necessidades energéticas. Essas soluções consistem no desenvolvimento de fontes de produção de energia renovável tendo como princípio o aproveitamento dos recursos naturais de forma a promover uma produção de energia limpa e sustentável. No entanto alguns tipos de fontes de energia renováveis têm como principal desvantagem uma produção de energia intermitente e o requerimento de um sistema que permita a interface com a rede elétrica como é o caso da energia solar o que normalmente implica a introdução problemas de qualidade de energia elétrica (QEE). Estes problemas evidenciados aliados ao facto da crescente conexão de cargas não lineares na rede elétrica, fomentam impactos negativos no que concerne à qualidade de energia. Posto isto no sentido de mitigar tais problemas, têm sido desenvolvidos sistemas de resolução de problemas de qualidade de energia que integram sistemas de produção de energia renovável e também sistemas de armazenamento de energia de forma a que em períodos de intermitência seja colmatada a falta de energia elétrica. Neste sentido, a presente dissertação visa a conceção de um conversor CC-CC multinível para um UPQC trifásico que permite a interface com painéis solares fotovoltaicos e um sistema de armazenamento de energia (baterias). O conversor CC-CC no ponto de interface com os painéis solares fotovoltaicos permite um fluxo unidirecional de energia, sendo responsável por controlar a potência extraída dos painéis fotovoltaicos. Já no ponto de interface com as baterias permite um fluxo bidirecional sendo responsável por controlar a carga e descarga das baterias. No desenvolvimento desta dissertação é apresentado uma revisão bibliográfica sobre a tecnologia solar fotovoltaica, sobre os sistemas de armazenamento de energia, com principal foco nas baterias, sobre conversores CC-CC e possíveis estratégias de controlo dos mesmos, as respetivas simulações computacionais do conversor proposto, a conceção do protótipo em contexto laboratorial e por último a sua validação experimental. |
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| Autores principais: | Peixoto, Daniel Filipe Araújo |
| Assunto: | Conversor CC-CC Conversor bidirecional Conversor unidirecional Conversor multinível Eletrónica de potência Qualidade de energia elétrica DC-DC converter Bidirectional converter Unidirectional converter Multilevel converter Power electronics Power quality |
| Ano: | 2018 |
| 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 elevada dependência energia elétrica por parte das sociedades aliada ao facto de uma presumível escassez dos principais meios de produção de energia atual, mais propriamente os combustíveis fósseis, tem proporcionado o investimento em soluções de produção de energia alternativas de forma a colmatar as necessidades energéticas. Essas soluções consistem no desenvolvimento de fontes de produção de energia renovável tendo como princípio o aproveitamento dos recursos naturais de forma a promover uma produção de energia limpa e sustentável. No entanto alguns tipos de fontes de energia renováveis têm como principal desvantagem uma produção de energia intermitente e o requerimento de um sistema que permita a interface com a rede elétrica como é o caso da energia solar o que normalmente implica a introdução problemas de qualidade de energia elétrica (QEE). Estes problemas evidenciados aliados ao facto da crescente conexão de cargas não lineares na rede elétrica, fomentam impactos negativos no que concerne à qualidade de energia. Posto isto no sentido de mitigar tais problemas, têm sido desenvolvidos sistemas de resolução de problemas de qualidade de energia que integram sistemas de produção de energia renovável e também sistemas de armazenamento de energia de forma a que em períodos de intermitência seja colmatada a falta de energia elétrica. Neste sentido, a presente dissertação visa a conceção de um conversor CC-CC multinível para um UPQC trifásico que permite a interface com painéis solares fotovoltaicos e um sistema de armazenamento de energia (baterias). O conversor CC-CC no ponto de interface com os painéis solares fotovoltaicos permite um fluxo unidirecional de energia, sendo responsável por controlar a potência extraída dos painéis fotovoltaicos. Já no ponto de interface com as baterias permite um fluxo bidirecional sendo responsável por controlar a carga e descarga das baterias. No desenvolvimento desta dissertação é apresentado uma revisão bibliográfica sobre a tecnologia solar fotovoltaica, sobre os sistemas de armazenamento de energia, com principal foco nas baterias, sobre conversores CC-CC e possíveis estratégias de controlo dos mesmos, as respetivas simulações computacionais do conversor proposto, a conceção do protótipo em contexto laboratorial e por último a sua validação experimental. |
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