Inversor Buck-Boost Tri-State Integrado Trifásico para Aplicações Fotovoltaicas
DOI:
https://doi.org/10.18618/REP.2014.1.081089Keywords:
Inversor integrado trifásico Modulação por vetores espaciais, Sistemas fotovoltaicos conectados à rede de CA, Sistemas isoladosAbstract
Este artigo apresenta um inversor buck-boost integrado trifásico do tipo 3-estados, apropriado para operar de forma isolada e/ou conectada à rede de distribuição em CA, considerando-se uma aplicação fotovoltaica. A utilização dos 3-estados, aliada à modulação por vetores espaciais, permite ao sistema apresentar um importante grau de liberdade para o projeto e desempenho dos controladores, uma vez que neste inversor, entrada e saída podem ser controladas de forma independente. Isto torna este inversor muito útil para aplicações fotovoltaicas, uma vez que o algoritmo de MPPT controla a razão cíclica principal D1 e a saída é controlada pela razão cíclica secundária D2. Salienta-se que a aplicação deste inversor com conexão à rede em CA, é ainda inédita na literatura. Finalmente, resultados experimentais são apresentados para confirmar a viabilidade da proposta.
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References
[1] G. Spagnuolo, G. Petrone, S. V. Araujo, and C. Cecati, "Renewable Energy Operation and Conversion Schemes", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.4, no.1, pp.38-51, 2010. https://doi.org/10.1109/MIE.2010.935863 DOI: https://doi.org/10.1109/MIE.2010.935863
M. Liserre, T. Sauter, and Y. J. Hung, "Future Energy Systems Integrating Renewable Energy Sources into the Smart Power Grid through Industrial Electronics", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.4, no.1, pp.18-37, 2010. https://doi.org/10.1109/MIE.2010.935861 DOI: https://doi.org/10.1109/MIE.2010.935861
T. Esram, and P. L. Chapman, "Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques", IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 22, no. 2, pp. 439-449, 2007. https://doi.org/10.1109/TEC.2006.874230 DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2006.874230
M. A. G. de Brito, L. P. Sampaio, L. Galotto Jr., and C. A. Canesin, "Evaluation of the Main MPPT Techniques for Photovoltaic Applications", IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60, pp.1156-1167, 2013. https://doi.org/10.1109/TIE.2012.2198036 DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2012.2198036
K. Viswanathan, R. Oruganti, and D. Srinivasan, "A Novel Tri-State Boost Converter with Fast Dynamics", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 17, no. 5, pp. 677-683, 2002. https://doi.org/10.1109/TPEL.2002.802197 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2002.802197
P. C. Loh, F. Blaabjerg, C. P. Wong, and P. C. Tan, "Tri- State Current Source Inverter with Improved Dynamic Performance", IEEE Transactions on Power Electronics, v. 23, n. 4, p. 1631-1640, 2008. https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.924594 DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2008.924594
D. M. Sable, B. H. Cho, and R. B. Ridley, "Use of Leading-Edge Modulation to Transform Boost and Flyback Converters into Minimum-phase-zero Systems", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 6, no.4, pp. 704-711, 1991. https://doi.org/10.1109/63.97771 DOI: https://doi.org/10.1109/63.97771
W. C. Wu, R. M. Bass, and J. R. Yeargan, "Eliminating the Effects of Right-half Plane Zero in Fixed Frequency Boost Converters", in Proc. of IEEE PESC'98, 1, 1998.pp. 362-366.
L. Galotto Jr., M. A. G. de Brito, L. P. Sampaio, and C. A. Canesin, "Tri-State Modulation for Independent Input-Output Control in Single-Stage Converters with Inductive Power Decoupling", in Proc. of Brazilian Power Electronics Conference -COBEP, 2011, pp. 1-7.
K. Zhou, and D. Wang, "Relationship Between Space- Vector Modulation and Three-Phase Carrier-Based PWM: A Comprehensive Analysis", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 49, no. 1, pp. 186-196, 2002. https://doi.org/10.1109/41.982262 DOI: https://doi.org/10.1109/41.982262
P. D. Ziogas, L. Moran, G. Joos, and D. A. Vincenti, "Refined PWM Scheme for Voltage and Current Source Converter", in Proc. of IEEE PESC'90, 1990, pp. 977-983.
H. W. Brocker, H. C. Skudenly, and G. Stanke, "Analysis and Realization of a Pulse width Modulator based on the Voltage Space Vectors", in in Proc. of IEEE-IAS Annual Meeting, 1986, pp. 244-251.
R. Zaimeddine, and T. Undeland, "DTC Control Schemes for Induction Motor fed by Three-Level NPC- VSI Using Space Vector Modulation", in Proc. of International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM), 2010, pp. 966-971. https://doi.org/10.1109/SPEEDAM.2010.5545036 DOI: https://doi.org/10.1109/SPEEDAM.2010.5545036
D. V. Colli, P. Cancelliere, F. Marignetti, and R. Di Stefano, "Voltage Control of Current Source Inverters", IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 21, no. 2, 2006, pp. 451-458. https://doi.org/10.1109/TEC.2005.859974 DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2005.859974
M. Liserre, A. DEll'aquila, and F. Blaabjerg, "An overview of three-phase voltage source active rectifiers interfacing the utility", in Proc. of IEEE PowerTech Conference, Bologna, Italy, 2003, pp. 1-8.
M. A. G. de Brito, "Inversores Integrados Monofásicos e Trifásicos para Aplicações Fotovoltaicas: Técnicas para obtenção de MPPT, detecção e proteção de ilhamento, sincronização e paralelismo com a rede de distribuição de energia elétrica". Tese de Doutorado. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira FE/IS UNESP. 218p. 2013.
G. A. Rampinelli, R. F. Chenlo, and A. Krenzinger, "Análise de Características de Inversores para Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede em Função da Tensão de Entrada", in Proc. of III Congresso Brasileiro de Energia Solar - CBENS, 2010, Bélem. CDROM.
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