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Title in Portuguese: Projeto de conversor cc-ca monofásico controlado para interligação de barramentos cc e ca de uma microrrede
Title: Design of a controlled single-phase ac-dc converter for interconnection of DC and AC buses of a microgrid
Author: Santos, Heron Alves dos
Advisor(s): Antunes, Fernando Luiz Marcelo
Keywords: Engenharia elétrica
Energia solar
Geração fotovoltaica
Conversores estáticos
Issue Date: 21-Aug-2014
Citation: SANTOS, H. A. Projeto de conversor cc-ca monofásico controlado para interligação de barramentos cc e ca de uma microrrede. 2014. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: A recente expectativa de crescimento da participação da energia solar-fotovoltaica na matriz de geração de energia elétrica aumentou significativamente o número de conexões desses sistemas à rede elétrica. Para que a interligação com a rede elétrica convencional seja possível, é indispensável a utilização de conversores CC/CA, capazes de adequar as características da energia disponibilizada pelos módulos fotovoltaicos aos padrões da rede. Esta dissertação apresenta uma proposta de projeto de conversor CC/CA de 2 kW para conexão de dois barramentos de uma microrrede, um CC em 311 V e outro CA em 220 Vrms. O conversor proposto é bidirecional e permite, quando necessário, o fluxo de energia elétrica do barramento CA para o CC. O estudo realizado mostra, através de simulações e de implementação de protótipo em laboratório, que com a aplicação de uma estratégia de controle adequada é possível controlar o sentido do fluxo de potência do conversor, assim como modular apropriadamente a corrente que flui entre dois barramentos, o CC, alimentado por painéis fotovoltaicos e por banco de baterias, e o barramento CA, do lado da rede elétrica. O protótipo desenvolvido apresentou rendimento de cerca de 91% e forneceu corrente elétrica de baixo conteúdo harmônico (THDi menor que 5%).
Abstract: The recent growth expectation of the participation of solar-photovoltaic energy sources in the power generation matrix has significantly increased the number of grid-connected systems. For connection to power grid, it is essential to use a dc-ac converter, which is able to suit the characteristics of the power provided by the photovoltaic modules to grid parameters. This dissertation presents a project proposal of a 2 kW single phase dc-ac converter for connecting a 311 V dc bus to a 220 Vrms ac bus of a microgrid. The proposed converter is bidirectional and allows, when necessary, the power flow from ac to dc bus. The study shows, through simulation and prototype implementation in the laboratory, that with the application of an appropriate control strategy it is possible to control the direction of power flow, as well as properly modulating the current flowing between two buses, dc, powered by photovoltaic panels and the battery bank, and the ac, at grid side. The prototype had a yield of about 91% and has injected electric current with low harmonic content (THDi less than 5%).
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10664
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