Ferramentas Computacionais Aplicadas ao Ensino de Sistemas Fotovoltaicos

Leonardo P. Sampaio; Moacyr A. G. de Brito; Carlos A. Canesin

doi:10.18618/REP.2018.4.2798

Authors

Leonardo P. Sampaio Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Cornélio Procópio – PR, Brasil
Moacyr A. G. de Brito Universidade Federal do Mato Grosso do Sul – UFMS, Campo Grande – MS, Brasil
Carlos A. Canesin Universidade Estadual Paulista – UNESP, Ilha Solteira – SP, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2018.4.2798

Keywords:

Algoritmos de MPPT, Eletrônica de Potência, Ferramentas de Simulação, Ferramentas Educacionais, sistemas fotovoltaicos

Abstract

Este trabalho apresenta um conjunto de ferramentas computacionais para o auxílio no ensino de temas relacionados às energias renováveis, envolvendo sistemas fotovoltaicos (FV). O comportamento estático e dinâmico do arranjo FV, suas funcionalidades e interações com as principais topologias de conversores de potência são abordadas e consideradas nas ferramentas propostas. As principais curvas características do arranjo FV, como corrente e potência por tensão (IxV e PxV) estão presentes e podem ser modificadas de forma dinâmica e interativa, auxiliando ambos, professores e estudantes no processo de ensino e aprendizagem. Adicionalmente, as ferramentas apresentam o funcionamento dinâmico dos sistemas FVs no seguimento da máxima potência extraível, a fim de permitir, de forma fácil e rápida, o completo estudo e análise de um sistema FV real. A partir de resultados experimentais e de simulação, os resultados provenientes da ferramenta proposta são comparados e confrontados, validando sua aplicabilidade. Finalmente, o conjunto de ferramentas educacionais para o ensino de sistemas FVs pode ser empregado tanto em sala de aula teórica, quanto em atividades práticas, auxiliando no aprendizado de sistemas FV.

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Author Biographies

Leonardo P. Sampaio, Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Cornélio Procópio – PR, Brasil

nascido em São José do Rio Preto (SP), é engenheiro eletricista (2008), mestre e doutor em engenharia elétrica pela Universidade Estadual Paulista, Campus Ilha Solteira (UNESP/IS) em (2010) e (2013), respectivamente. É professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio (UTFPR-CP) desde 2012. É membro do Laboratório de Eletrônica de Potência, Qualidade de Energia e Energias Renováveis (LEPQER). Seus principais interesses são: aproveitamento de energias alternativas e renováveis, aplicações fotovoltaicas, qualidade de energia, modelagem e controle de conversores estáticos, desenvolvimento de ferramentas educacionais e programação em Java, C e DSC. É membro da SOBRAEP.

Moacyr A. G. de Brito, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul – UFMS, Campo Grande – MS, Brasil

nascido em Andradina (SP) em 1982. É engenheiro eletricista (2005), mestre (2008), desenvolvendo projeto com reatores eletrônicos para múltiplas lâmpadas fluorescentes com correção ativa do fator de potência de entrada e doutor (2013), desenvolvendo projeto sobre inversores monofásicos e trifásicos integrados para aplicações fotovoltaicas conectadas à rede, ambos na área de eletrônica de potência, todos pela Universidade Estadual Paulista – UNESP-FE/IS, em Ilha Solteira (SP). Atualmente é professor Adjunto da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul – Campus de Campo Grande- MS atuando nos cursos de Graduação em Engenharia Elétrica, Eletrotécnica Industrial e de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Suas áreas de interesse são: reatores eletrônicos, controle aplicado à Eletrônica de Potência, uso de FPGAs, inversores em conexão com a rede de energia elétrica para fontes alternativas de energia.

Carlos A. Canesin, Universidade Estadual Paulista – UNESP, Ilha Solteira – SP, Brasil

nascido em Lavínia (SP), em 1961, é engenheiro eletricista (1984) pela Universidade Estadual Paulista – Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP-FE/IS), mestre (1990) e doutor (1996) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC INEP, Florianópolis-SC. Atualmente é professor titular do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) da UNESP-FE/IS. Foi editor geral da Revista Eletrônica de Potência (2003-2004), ex-presidente da SOBRAEP (11/2004 – 10/2006), é editor associado da IEEE Transactions on Power Electronics, desde 2003, e Membro do Conselho de Política Energética do Estado de São Paulo, desde 2010. Suas áreas de interesse incluem: energias renováveis e complementares, qualidade da energia elétrica, técnicas de comutações não-dissipativas, técnicas de correção ativa do fator de potência, veículos elétricos puros, reatores eletrônicos para iluminação e técnicas modernas para o ensino de eletrônica de potência.

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