Controle e supervisão de fonte ininterrupta de energia híbrida
Fecha
2017-02-13Metadatos
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Este trabalho apresenta contribuições a modelagem, controle e gerenciamento de
uma fonte ininterrupta de energia (UPS) híbrida baseada em grupo motor ciclo Otto e
bateria chumbo ácido. A configuração proposta é denominada híbrida devido a presença
de dois armazenadores de energia: i) o combustível para alimentar o motor a combustão
interna (MCI) ciclo Otto do grupo motor gerador e ii) um banco de baterias chumbo ácido,
a qual pode ser recarregado pela rede ou pelo gerador. Com a hibridização é possível
agregar as vantagens das UPSs tais como, ininterruptibilidade de fornecimento de energia
e alta qualidade de energia da tensão de saída, com as vantagens dos grupos motores
geradores, tais como, elevada autonomia e menor custo de instalação para autonomias
elevadas. Além disso, com a topologia híbrida é possível explorar graus de liberdade não
existentes nas configurações independentes, tais como: i) utilização de velocidade variável
e ii) operação em regime start-stop no MCI afim de reduzir consumo/emissões em baixas
cargas, iii) utilização de motor ciclo Otto com menor custo em relação a um MCI Diesel.
A UPS híbrida é composta por um motor a combustão interna (MCI), um retificador
trifásico a três/quatro fios, o qual pode ser conectado através de contatoras à rede, ou
ao gerador síncrono de ímãs permanente (PMSG), um banco de baterias conectado ao
barramento através de um conversor boost bidirecional, e um inversor a quatro fios na
saída. Resultados experimentais são apresentados indicando que a operação em velocidade
variável pode alcançar um redução de até 32% no consumo específico de combustível,
dependendo a faixa de carga. Já para a operação em regime start-stop a redução no
consumo específico de combustível pode alcançar até 39%, dependendo da faixa de carga.
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