Estratégia de Controle para Conversor Boost Fotovoltaico Operando nos Modos MPPT e LPPT

Authors

  • Cássia C. C. dos Santos Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil
  • Jean P. da Costa Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil
  • Carlos M. O. Stein Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil
  • Emerson G. Carati Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil
  • Rafael Cardoso Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil
  • Zeno L. I. Nadal Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2020.3.0006

Keywords:

Geração Fotovoltaica, Perturbação e Observação (P&O), Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (MPPT), Rastreamento do Ponto de Potência Limitada (LPPT)

Abstract

Este artigo propõe uma estratégia de controle composta por um algoritmo de rastreamento do ponto de máxima potência (MPPT) e um algoritmo de rastreamento do ponto de potência limitado (LPPT) para conversores boost aplicados a um sistema fotovoltaico. Primeiramente, uma técnica MPPT tradicional é implementada e a partir disso, a técnica de LPPT proposta nesse trabalho é desenvolvida sem adição de novos sensores. O LPPT desenvolvido pode ser empregado tanto em sistemas fotovoltaicos que possuem apenas um conversor boost no estágio CC como também em sistemas com múltiplos conversores compartilhando o mesmo barramento CC do lado do inversor. Além disso, a estratégia proposta pode contribuir com o controle do inversor fotovoltaico quando o sistema necessita limitar a potência ativa gerada. É demonstrado que uma rápida resposta dinâmica de transição entre os modos de operação pode ser obtida com a estrutura proposta. Resultados experimentais em um arranjo de 3 kW são apresentados para dar suporte a teoria desenvolvida e ilustrar o bom desempenho do sistema.

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Author Biographies

Cássia C. C. dos Santos, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

recebeu os títulos de Engenheira Eletricista (2017), mestra (2020) pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco - PR. Suas áreas de interesse são: geração de energia fotovoltaica e controle de conversores estáticos.

Jean P. da Costa, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

recebeu os títulos de Engenheiro Eletricista (2004), mestre (2006) e doutor em Engenharia Elétrica (2010) pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria - RS. Desde 2013 atua como professor nos cursos de Graduação e Pós-Graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco - PR. Suas áreas de interesse são: geração de energia eólica e controle de conversores estáticos.

Carlos M. O. Stein, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

recebeu os títulos de Engenheiro Eletricista (1996), mestre (1997) e doutor em Engenharia Elétrica (2003) pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria - RS. Desde 2003 atua como professor nos cursos de Graduação e Pós-Graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco - PR. Suas áreas de interesse incluem sistemas de geração distribuída, fontes renováveis de energia, conversores estáticos e técnicas de comutação suave. Dr. Stein é membro da SOBRAEP.

Emerson G. Carati, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

recebeu os títulos de Engenheiro Eletricista (1997), mestre em Engenharia Elétrica (1999) e doutor em Engenharia Elétrica (2003) pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria - RS. Desde 2003 atua como professor nos cursos de Graduação e Pós-Graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco - PR. Atualmente desenvolve pesquisas relacionadas a controle digital e processamento de sinais aplicados em acionamentos de máquinas elétricas e geração distribuída.

Rafael Cardoso, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

recebeu o título de Engenheiro Eletricista (2001) pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria - RS, de Mestre em Ciência em Engenharia Eletrônica e Computação (2003) pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos - SP e de Doutor em Engenharia Elétrica (2008) pela UFSM. Desde 2006 atua como professor nos cursos de Graduação e Pós-Graduação em Engenharia Elétrica na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco - PR. Seus interesses de pesquisa incluem aplicações de sistemas de controle, controle discreto, controle de conversores estáticos, dispositivos de eletrônica de potência para qualidade de energia e smart grids. Dr. Cardoso é membro do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) em Geração Distribuída de Energia Elétrica.

Zeno L. I. Nadal, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco – PR, Brasil

recebeu o título de Engenheiro Eletricista pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (2011). é especialista em Eficiência Energética pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (2013). Mestre em Desenvolvimento de Tecnologia - Mestrado Profissional, dos Institutos LACTEC - Curitiba-PR (2016). Atualmente trabalha na COPEL Distribuição S.A., na Superintendência de Smart Grid e Projetos Especiais.

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2020-09-30

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[1]
C. C. C. dos Santos, J. P. da Costa, C. M. O. Stein, E. G. Carati, R. Cardoso, and Z. L. I. Nadal, “Estratégia de Controle para Conversor Boost Fotovoltaico Operando nos Modos MPPT e LPPT”, Eletrônica de Potência, vol. 25, no. 3, pp. 326–336, Sep. 2020.

Issue

Vol. 25 No. 3 (2020)

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Copyright (c) 2020 Revista Eletrônica de Potência

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