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�rea Cient�fica: Electrónica de Potência
Interface entre Painéis Solares Fotovoltaicos e a Rede Elétrica através de Filtro Ativo de Potência do Tipo Paralelo
Publicada a 2017-01-27
Aluno: André Filipe Simões de Oliveira N�mero: 63343 Email: A63343@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 05/10/2016

Orientador(es):
Nome: João Luiz Afonso
Email: jla@dei.uminho.pt

Descri��o:

Com o intuito de mitigar os problemas de qualidade de energia elétrica, esta dissertação tem como objetivo primário a implementação de um Filtro Ativo Paralelo (FAP), composto por um andar inversor e por um sistema de controlo baseado na teoria p-q, como interface entre fontes de energia renovável e a rede elétrica. Esta solução permite que o fornecimento de energia elétrica à rede seja feito através de correntes sinusoidais e, para além disso, permite a compensação dinâmica dos harmónicos de corrente e do fator de potência das cargas da instalação elétrica a jusante do filtro.

A introdução dos Filtros Ativos Paralelos (FAP) apresenta vantagens em comparação à utilização de Filtros Passivos, uma vez que estes equipamentos não são filtros dinâmicos, o que não permitem filtrar frequências para os quais não foram dimensionados, e o facto de poder ocorrer o fenómeno de ressonância entre os filtros passivos e outras cargas.

De forma a ser possível efetuar a ligação entre os painéis solares fotovoltaicos e o barramento de corrente contínua do Filtro Ativo Paralelo, irá ser desenvolvido um conversor CC-CC (Corrente Contínua – Corrente Contínua) capaz de extrair a potência máxima do painel fotovoltaico, através de um algoritmo de controlo MPPT (Maximum Power Point Tracking). Todo o sistema de controlo irá ser implementado na placa de desenvolvimento com DSP da Texas Instruments “LAUNCHXL-F28027F”.

Nesta dissertação vão ser apresentados os resultados das simulações e os resultados experimentais de todos os circuitos desenvolvidos de forma a validar todo o sistema implementado.

Objectivos:

Esta dissertação visa a conceção e desenvolvimento de um Filtro Ativo de Potência do tipo paralelo como interface entre fontes de energia renovável e a rede elétrica. Esta solução permite que o fornecimento de energia elétrica à rede seja feito através de correntes sinusoidais e, para além disso, permite a compensação dinâmica dos harmónicos de corrente e do fator de potência das cargas da instalação elétrica a jusante do filtro.

Assim de forma a mitigar os problemas de Qualidade de Energia e a injetar a energia para a rede a partir dos painéis solares fotovoltaicos, tem-se como objetivos para a realização da presente proposta de dissertação:

§ Implementação de algoritmos de controlo do Filtro Ativo Paralelo;

§ Implementação de algoritmos de controlo e de supervisão dos conversores

CC-CC e CC-CA;

§ Desenvolvimento de um modelo de simulação no software PSIM;

§ Implementação dos algoritmos de controlo no DSP;

§ Realização de ensaios de laboratório do protótipo desenvolvido com validação experimental para diversas cargas;

§ Análise de custos da solução apresentada.

Com esta Dissertação pretende-se demonstrar assim a capacidade dos Filtros Ativos de Potência do tipo paralelo em injetar correntes sinusoidais com baixo conteúdo harmónico na rede elétrica, com ou sem “energia” reativa, consoante a necessidade, e simultaneamente compensar problemas de qualidade de energia elétrica das cargas, nomeadamente harmónicos de corrente e fator de potência.

Links importantes:
http://www.gepe.dei.uminho.pt/

Palavras chave:
Filtro Ativo de Potência, Energia Solar Fotovoltaica, Teoria p-q, Qualidade de Energia Elétrica, Interface com a Rede Elétrica, MPPT (Maximum Power Point Tracker)