Publicação
Interface entre um painel fotovoltaico e a rede elétrica
| Resumo: | Existe, a nível mundial, uma enorme dependência dos combustíveis fósseis para a obtenção de energia elétrica. Esta é obtida através da queima dos mesmos contribuindo para uma emissão de CO2 para a atmosfera, provocando um grande impacto ambiental. Com isto, e aliado às preocupações económicas mundiais e à escassez dos combustíveis fósseis, tem-se apostado na obtenção de energia elétrica através de energias renováveis, como por exemplo a energia solar fotovoltaica, devido ao facto de estas serem inesgotáveis e não possuírem um grande impacto ambiental. Os sistemas solares fotovoltaicos têm sido bastante utilizados devido principalmente à grande disponibilidade da sua fonte de energia, o sol, mas também devido ao seu tempo de vida útil elevado e à melhoria nos últimos anos da eficiência destes sistemas. O problema destes incide sobre a potência instantânea de um painel solar fotovoltaico estar constantemente a alterar-se devido às variações da radiação ao longo do dia e da temperatura do módulo. Para obter uma maior eficiência destes sistemas é necessário implementar um algoritmo de MPPT (Maximum Power Point Tracker) para que seja sempre extraída a potência máxima do painel solar fotovoltaico. Esta dissertação consiste num estudo bibliográfico, implementação e desenvolvimento de um Interface entre um Painel Solar Fotovoltaico e a Rede Elétrica. Para tal, foi necessário desenvolver um conversor CC-CC do tipo boost, controlado pelo algoritmo de controlo MPPT Perturbação e Observação, capaz de acompanhar dinamicamente a potência máxima disponibilizada pelo painel solar fotovoltaico para as diferentes condições de radiação, extraindo assim a potência máxima do mesmo. Posto isto, foi desenvolvido um inversor monofásico em ponte completa, controlado através da técnica de PWM (Pulse-Width modulation) unipolar, para a conversão da tensão contínua proveniente do conversor CC-CC numa tensão alternada de valor eficaz 230 V e frequência de 50 Hz. Para o controlo de todo o sistema foi utilizado o microcontrolador TMS320F28027 fabricado pela empresa Texas Instruments, programado através da linguagem C. Nesta dissertação são apresentados os resultados das simulações computacionais realizadas, a escolha de todo o hardware do sistema e, por último, são mostrados todos os resultados experimentais obtidos, comprovando o funcionamento do sistema. |
|---|---|
| Autores principais: | Pereira, Daniel Jorge Dourado |
| Assunto: | Energias renováveis Sistemas solares fotovoltaicos Conversor CC-CC boost MPPT Inversor monofásico em ponte completa Renewable energies Solar photovoltaic systems Boost type DC-DC converter Single-phase full-bridge inverter |
| Ano: | 2013 |
| 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: | Existe, a nível mundial, uma enorme dependência dos combustíveis fósseis para a obtenção de energia elétrica. Esta é obtida através da queima dos mesmos contribuindo para uma emissão de CO2 para a atmosfera, provocando um grande impacto ambiental. Com isto, e aliado às preocupações económicas mundiais e à escassez dos combustíveis fósseis, tem-se apostado na obtenção de energia elétrica através de energias renováveis, como por exemplo a energia solar fotovoltaica, devido ao facto de estas serem inesgotáveis e não possuírem um grande impacto ambiental. Os sistemas solares fotovoltaicos têm sido bastante utilizados devido principalmente à grande disponibilidade da sua fonte de energia, o sol, mas também devido ao seu tempo de vida útil elevado e à melhoria nos últimos anos da eficiência destes sistemas. O problema destes incide sobre a potência instantânea de um painel solar fotovoltaico estar constantemente a alterar-se devido às variações da radiação ao longo do dia e da temperatura do módulo. Para obter uma maior eficiência destes sistemas é necessário implementar um algoritmo de MPPT (Maximum Power Point Tracker) para que seja sempre extraída a potência máxima do painel solar fotovoltaico. Esta dissertação consiste num estudo bibliográfico, implementação e desenvolvimento de um Interface entre um Painel Solar Fotovoltaico e a Rede Elétrica. Para tal, foi necessário desenvolver um conversor CC-CC do tipo boost, controlado pelo algoritmo de controlo MPPT Perturbação e Observação, capaz de acompanhar dinamicamente a potência máxima disponibilizada pelo painel solar fotovoltaico para as diferentes condições de radiação, extraindo assim a potência máxima do mesmo. Posto isto, foi desenvolvido um inversor monofásico em ponte completa, controlado através da técnica de PWM (Pulse-Width modulation) unipolar, para a conversão da tensão contínua proveniente do conversor CC-CC numa tensão alternada de valor eficaz 230 V e frequência de 50 Hz. Para o controlo de todo o sistema foi utilizado o microcontrolador TMS320F28027 fabricado pela empresa Texas Instruments, programado através da linguagem C. Nesta dissertação são apresentados os resultados das simulações computacionais realizadas, a escolha de todo o hardware do sistema e, por último, são mostrados todos os resultados experimentais obtidos, comprovando o funcionamento do sistema. |
|---|