Fonte ininterrupta de energia de dupla conversão com integração de energia fotovoltaica
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Data
2024-03-02Primeiro membro da banca
Sartori, Hamiltom Confortin
Segundo membro da banca
Damm, Gilney
Quarto membro da banca
Venturini, William Alegranci
Quinto membro da banca
Jank, Henrique
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Este trabalho apresenta topologias e projetos para integração de sistemas fotovoltaicos
em uma fonte ininterrupta de energia (uninterruptible power supply, UPS) de dupla
conversão. Com base na revisão bibliográfica, duas topologias foram derivadas e selecionadas
para avaliação e projeto. A Topologia 1 conecta o sistema fotovoltaico ao barramento
CC da UPS sem utilização de conversores de interface, e opera com barramento CC variável.
Nos projetos para a Topologia 1, é desenvolvido um método para selecionar o número
adequado de painéis a serem utilizados em série, considerando o modelo de painel utilizado
e o perfil de missão de geração. Também é proposto um algoritmo de gerenciamento
de energia para rastrear o ponto de máxima potência da geração fotovoltaica e garantir
o hold-up time, introduzindo o conceito de hold-up time dinâmico. Um aplicativo foi desenvolvido
para projeto do sistema e para avaliações de retorno do investimento, tendo
como principal métrica o retorno do investimento sobre a taxa de juros federal (taxa
de atratividade). A Topologia 2 utiliza conversores CC-CC não isolados boost, buck ou
buck-boost, para interface entre o sistema fotovoltaico e o barramento CC, esta opera com
barramento CC constante. Os projetos são avaliados considerando técnicas de otimização
dos componentes, cujas funções objetivo são rendimento, custo e volume. O projeto de
cada conversor é realizado para abranger uma faixa de painéis em série, visando maior
versatilidade. Para avaliações de retorno do investimento, um aplicativo foi desenvolvido.
Dentre os conversores avaliados, o conversor boost apresentou maior faixa de operação
em relação aos conversores buck e buck-boost, sendo preferível para utilização na UPS em
estudo. Utilizando uma string de painéis, na operação com a Topologia 1 foi obtida a
melhor taxa de atratividade. A taxa de atratividade com conversor boost com 11 e 12
painéis em série e com conversor buck em toda a faixa avaliada, foram similares à taxa
de atratividade obtida com a Topologia 1, resultando em retornos do investimento 60%
maiores em relação à taxa de juros federal. A taxa de atratividade utilizando conversor
buck-boost foi em média 14,31 % menor em relação à Topologia 1.
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