Inversor multiníveis quasi-Z-source com fonte CC única e compartilhamento de potência ativa entre os módulos
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2019-07-26Metadatos
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Devido à sua capacidade de fornecer o controle do rastreamento do ponto de máxima potência
(MPPT, do inglês Maximum Power Point Tracking) e regulação independente da tensão
do barramento CC faz do inversor quase Fonte Z (qZS, do inglês quasi-Z-Source) um candidato
atrativo para aplicações em sistemas de potência fotovoltaica (PV, do inglês Photovoltaic). Para
melhorar a qualidade da forma de onda da corrente injetada na rede, os inversores multiníveis
cascata tem ganhado grande interesse. Com o objetivo de compreender estes conceitos, o inversor
multinível cascata qZS (qZS-CMI, do inglês quasi-Z-Source Cascaded Multilevel Inverter) para
sistemas PV conectados à rede já foi proposto anteriormente. Comparado com outros inversores
qZS, o nomeado Inversor Multinível Cascata quasi-Z-Source com Fonte CC Única (SS qZS-CMI,
do inglês Single DC Source quasi-Z-Source Cascade Multilevel Inverter) tem a habilidade de fazer
uso de uma única fonte CC para compartilhar potência ativa para todos os módulos qZS em
cascata. Isto é realizado pela substituição do indutor de impedância Z por indutores acoplados.
O qZS-CMI fornece o MPPT distribuído e mantém a regulação da tensão do barramento CC
possuindo características que denotam esta topologia como sendo uma CMI simétrica. Apesar
disso, um conjunto com arranjos de painéis PV separados são necessários, tornando-o adequado
para sistemas PV com algumas dezenas de kilo-Watts (kW) ou mais. Com o objetivo de manter
as vantagens do qZS-CMI para sistemas PV menores, este trabalho propõe uma nova topologia,
o SS qZS-CMI. Fornecendo assim uma análise detalhada da operação com uma metodologia de
projeto para o hardware, bem como a modelagem e o projeto dos controladores. Resultados
experimentais são fornecidos comprovando assim a operação do sistema proposto e a estratégia
de controle implementada.
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