Fonte Ininterrupta de Energia de Dupla Conversão Bidirecional para Integração de Painéis Fotovoltaicos e Rastreamento do Ponto de Máxima Potência

William A. Venturini; João M. Lenz; Henrique Jank; José R. Pinheiro; Luiz A. C. Lopes; Fábio E. Bisogno

doi:10.18618/REP.2020.1.0064

Authors

William A. Venturini Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil
João M. Lenz Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil
Henrique Jank Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil
José R. Pinheiro Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil
Luiz A. C. Lopes Concordia University, Montreal − QC, Canadá
Fábio E. Bisogno Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2020.1.0064

Keywords:

Energias renováveis, Fonte Ininterrupta de Energia, Geração Fotovoltaica

Abstract

Este trabalho propõe uma topologia de UPS de dupla conversão para a integração com painéis fotovoltaicos que permite o rastreamento do ponto de máxima potência sem a adição do usual conversor CC-CC para interface entre painéis e barramento CC. Os painéis são conectados diretamente ao barramento CC, e o MPPT é realizado pelo circuito de entrada. Através deste sistema, é possível alimentar cargas com uma tensão de saída regulada, independentemente dos distúrbios da tensão da rede pública, enquanto gerando energia fotovoltaica. Em caso de energia excedente, pode-se injetar corrente na rede, uma vez que o circuito de entrada possui característica bidirecional. O desempenho do sistema é validado através de resultados Hardware-in-the-Loop, os quais demonstram a funcionalidade da topologia proposta.

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Author Biographies

William A. Venturini, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil

possui graduação (2014) e mestrado (2016) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria. Atualmente cursa doutorado pela mesma instituição, onde desenvolve seus trabalhos no Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Realizou Doutorado Sanduíche na Concordia University, em Montreal - Canadá, pelo Programa Institucional de Internacionalização (PrInt) da CAPES e o Estágio Curricular de Graduação junto ao Fraunhofer Institute - IZM, situado em Berlim - Alemanha. Suas principais áreas de interesse incluem modelagem e controle digital de sistemas, fontes ininterruptas de energia e paralelismo de inversores. É membro da Sociedade Brasileira de Eletrônica de Potência (SOBRAEP) e sociedades IEEE.

João M. Lenz, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil

recebeu o grau de Bacharel e de Mestre em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, em 2013 e 2015, respectivamente. Em 2019, recebeu o grau de Doutor em Engenharia Elétrica na linha de Eletrônica de Potência, pela mesma instituição. Entre 2018 e 2019 foi pesquisador visitante no Center of Reliable Power Electronics (CORPE), na Aalborg University, Dinamarca. Tem experiência em modelagem de sistemas fotovoltaicos e eólicos, geração e integração com fontes renováveis. Realiza pesquisas
com ênfase em energia fotovoltaica, projeto otimizado de conversores, e confiabilidade em eletrônica de potência.

Henrique Jank, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil

nascido em 16/04/1991, engenheiro eletricista pela Universidade de Santa Cruz do Sul (2013), mestre pela Universidade Federal de Santa Maria (2016), atualmente cursa doutorado pela Universidade Federal de Santa Maria, onde atua como pesquisador no Grupo de Eletrônica de Potência e Controle (GEPOC). Seus interesses atuais de pesquisa incluem conversores estáticos, modelagem e controle, fontes ininterruptas de energia e paralelismo de inversores.

José R. Pinheiro, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil

recebeu o grau de Bacharel em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria, e de Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina, respectivamente em 1981, 1984 e 1994. Foi Chair do Programa Técnico e Chair Geral do Congresso Brasileiro de Eletrônica de Potência de 1999 e 2013 e do Seminário de Eletrônica e Controle de Potência de 2000, 2005 e 2017. De 2001 a 2002, trabalhou no Center for Power Electronics Systems, Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech), Blacksburg, como Pesquisador de Pós-Doutorado. Ele é autor de mais de 300 artigos técnicos publicados em conferências e revistas. Seus interesses atuais de pesquisa incluem conversão de alta frequência e alta potência, fontes de alimentação, conversores multiníveis, modelagem e controle de conversores e projeto otimizado de conversores.

Luiz A. C. Lopes, Concordia University, Montreal − QC, Canadá

nascido em Belém-PA, Brasil, em 1965. Graduado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Pará (UFPA) em 1986, Mestre pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em Florianópolis, Brasil, em 1989 e Ph. D. pela McGill University em Montreal, Canadá, em 1996. Desde 2002, atua como professor associado ao Departamento de Engenharia da Concordia University. Suas áreas de interesse incluem sistemas de potência distribuídos e fontes de energia renováveis.

Fábio E. Bisogno, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria − RS, Brasil

nascido em 07/04/1973 em Santa Maria, RS, é engenheiro eletricista (1999) e mestre (2001) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Maria e doutor (2006) em Engenharia Elétrica pela Technische Universität Chemnitz. Paralelo com o doutorado esteve empregado no instituto de pesquisa Fraunhofer AIS e depois Fraunhofer IAIS e IZM, Alemanha. Atualmente é professor adjunto na Universidade Federal de Santa Maria. Suas principais áreas de interesse são: reatores eletrônicos, sistemas auto-oscilantes, transformadores piezolétricos, conversores ressonantes e fontes ininterruptas de energia (UPS).

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