Modelagem e Desenvolvimento de um Inversor CSI Multistring Fotovoltaico de Estágio Único sem Transformador Conectado à Rede Elétrica

Authors

  • Rodrigo R. Lima Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba – MG, Brasil
  • Fernando C. Melo Universidade de Brasília (UnB), Brasília – DF, Brasil
  • Luiz C. G. Freitas Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia – MG, Brasil
  • Gustavo B. Lima Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia – MG, Brasil
  • Danillo B. Rodrigues Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba – MG, Brasil
  • Lucas P. Pires Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba – MG, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2020.1.0058

Keywords:

Conexão com a rede elétrica, CSI, Estágio único, Fotovoltaico, Inversor sem transformador

Abstract

Este artigo traz o projeto e desenvolvimento de um inversor fonte de corrente (do inglês, CSI) fotovoltaico multistring de estágio único sem transformador, destinado exclusivamente a operar em conexão com a rede elétrica. Em virtude do comportamento como CSI, dentro das contribuições do presente trabalho tem-se a ampliação da literatura deste tipo de topologia a partir da implementação de técnicas de controle e operação de potência usuais em outras estruturas topológicas. Além disso, o sistema proposto foi simulado no PSIM® e os resultados computacionais e experimentais obtidos evidenciaram um comportamento satisfatório da estrutura em prol da injeção de corrente na rede elétrica com baixa distorção harmônica e elevado fator de potência, atendendo normas nacionais e internacionais.

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Author Biographies

Rodrigo R. Lima, Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba – MG, Brasil

nasceu em Ribeirão Preto-SP, Brasil, em 1980. Recebeu os títulos de bacharel e mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU) em 2005 e 2007, respectivamente. Nesta mesma instituição está concluindo o curso de doutorado em Engenharia Elétrica, estando vinculado ao Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência (NUPEP). Sua atuação em pesquisa relaciona-se a inversores de estágio único, reguladores de tensão, energias renováveis, smart-grids e sistemas microcontrolados. Atualmente é professor efetivo da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), em Uberaba-MG, instituição na qual atua desde 2013.

Fernando C. Melo, Universidade de Brasília (UnB), Brasília – DF, Brasil

nasceu em Uberlândia-MG, Brasil, em 1989. Graduou-se em Engenharia Elétrica e recebeu os títulos de mestre e doutor pela Universidade Federal de Uberlândia em 2012, 2014 e 2017, respectivamente. Atualmente é professor efetivo na Universidade de Brasília (UnB). Suas pesquisas concentram-se em energias renováveis, inversores de estágio único, sistemas fotovoltaicos isolados e conectados à rede elétrica, técnicas de MPPT (maximum power point tracking), microinversores, conversores boost e correção do fator de potência.

Luiz C. G. Freitas, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia – MG, Brasil

nasceu em Uberlândia-MG, em 1976. Possui graduação em Engenharia Elétrica com ênfase em Eletrotécnica (2001) pela Universidade Federal de Uberlândia, instituição onde também obteve os títulos de mestre e doutor (2003 e 2006, respectivamente) e da qual é professor efetivo atualmente. Atua na coordenação e orientação direta de trabalhos no Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência. Suas temáticas de pesquisas estão relacionadas às técnicas de correção ativa de fator de potência, retificadores híbridos, qualidade da energia, conversores estáticos e técnicas de controle em sistemas alimentados por fontes renováveis e microrredes, energia fotovoltaica. Em 2012 recebeu o Prize Paper Award da IEEE Industry Society Application Society - Industrial Automation and Control Committee pelas contribuições no campo de retificadores híbridos.

Gustavo B. Lima, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia – MG, Brasil

nasceu em Ibiassucê-BA, Brasil, em 1986. É graduado em Engenharia Elétrica com ênfase em Sistemas de Energia pela Universidade Federal de Uberlândia, instituição na qual também obteve os títulos de mestre e doutor nos anos de 2009, 2011 e 2015, respectivamente. Atualmente é professor efetivo desta mesma instituição, além de atuar como pesquisador colaborador no Núcleo de Pesquisa em Eletrônica de Potência. Suas experiências estão relacionadas à conversão e retificação de energia elétrica, especialmente em relação aos seguintes temas: retificadores híbridos, correção de fator de potência e smart-grids.

Danillo B. Rodrigues, Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba – MG, Brasil

nasceu em Uberlândia-MG, Brasil, em 1986. Recebeu os títulos de bacharel, mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Uberlândia em 2011, 2013 e 2016, respectivamente. Atualmente é professor na Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Suas áreas de interesse incluem retificadores híbridos, técnicas de controle digitais, mitigação de conteúdos harmônicos de corrente, compensação de afundamentos de tensão e estudos de microrredes CC.

Lucas P. Pires, Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), Uberaba – MG, Brasil

nasceu em Catalão-GO, Brasil, em 1992. Recebeu o título de bacharel em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM) em 2014. Desenvolveu seus estudos de mestrado no NUPEPUFU em 2016 na área de inversores bidirecionais. Concluiu seus estudos de doutorado 2019 na área de extração global de máxima potência de módulos fotovoltaicos. Atualmente é professor na Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Seus principais interesses envolvem estudos de microrredes CC, além do desenvolvimento de inversores com foco em sistemas fotovoltaicos conectados e desconectados da rede elétrica.

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2020-01-22

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R. R. Lima, F. C. Melo, L. C. G. Freitas, G. B. Lima, D. B. Rodrigues, and L. P. Pires, “Modelagem e Desenvolvimento de um Inversor CSI Multistring Fotovoltaico de Estágio Único sem Transformador Conectado à Rede Elétrica”, Eletrônica de Potência, vol. 25, no. 1, pp. 104–113, Jan. 2020.

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Vol. 25 No. 1 (2020)

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