Inversor fotovoltaico não isolado NPC intercalado
Abstract
Durante todo o século XX, a oferta de energia elétrica, obtida principalmente a
partir dos combustíveis fósseis como petróleo e o carvão mineral, deu suporte ao crescimento
e as transformações da economia mundial. Já nos primeiros anos do século atual,
o cenário mudou para uma nova realidade, a necessidade do desenvolvimento sustentável.
Em outras palavras, o desafio é substituir gradativamente as fontes tradicionais de energia
elétrica por fontes de energia renovável, onde a energia solar fotovoltaica tem destaque.
Os conversores eletrônicos para sistemas fotovoltaicos, também chamados de inversores,
podem ser constituídos de diversas maneiras, apresentando nas últimas décadas um acentuado
progresso de pesquisa. Os principais esforços de estudo tem se concentrado em
obter alto rendimento, alta densidade de potência e alta confiabilidade, de modo a aumentar
o desempenho global da instalação fotovoltaica. Neste horizonte, esta dissertação
tem por objetivo propor, analisar, projetar e implementar um inversor fotovoltaico monofásico,
para aplicação conectada à rede, de alto rendimento e alta densidade de potência.
Esta estrutura é denominada de Inversor Fotovoltaico NPC Multinível Intercalado sem
Transformador , que utiliza indutores não acoplados, interruptores de Nitreto de Gálio
e emprega a técnica interleaving junto ao filtro LCL, sintetizando 9 níveis. No decorrer
do trabalho são introduzidos estudos relativos à operação, modulação, metodologia de
projeto e estágios de potência, estabelecendo critérios, enquanto considera a performance
estática. São apresentados resultados, observando a potência de 1 kW, com a finalidade
de corroborar a validade da topologia proposta juntamente as normativas e aspectos que
norteiam a aplicação, especialmente com respeito à THD (Total Harmonic Distortion) da
corrente da rede, corrente de fuga, rendimento e densidade de potência.