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Title: Rastreamento da máxima potência utilizando o método baseado na medição de temperatura com modulação OCC digital
Authors: Leite, Alan Cássio Queiroz Bezerra
Keywords: MPPT;OCC;Sistemas fotovoltaicos;Controladores digitais
Issue Date: 26-Jun-2017
Citation: LEITE, Alan Cássio Queiroz Bezerra. Rastreamento da máxima potência utilizando o método baseado na medição de temperatura com modulação OCC digital. 2017. 114f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Os sistemas fotovoltaicos têm se destacado entre os diferentes tipos de fontes de energia renováveis por converterem diretamente a luz solar em eletricidade, apresentarem baixa manutenção, bom rendimento na produção de eletricidade e não produzir gases do efeito estufa. Devido a algumas mudanças climáticas de temperatura, radiação e sombreamento no painel, a produção de eletricidade é comprometida e isso provoca uma queda na eficiência de geração dos painéis fotovoltaicos. Portanto, eles precisam de um sistema de rastreamento que faça o painel operar no ponto de máxima potência. Esses sistemas de rastreamento são os chamados rastreadores de máxima potência, ou do inglês Maximum Power Point Tracker - MPPT. O objetivo principal desse trabalho é montar um sistema fotovoltaico controlado por um DSP TMS320F28335 e um conversor chaveado do tipo Boost, de modo que o sistema faça o rastreamento da máxima potência do painel, maximizando sua eficiência. Neste trabalho é implementada uma estratégia de controle baseada na medição da temperatura do painel para fornecer a tensão de referência equivalente ao ponto de máxima potência sob condições fora dos padrões internacionais de testes e simulando efeitos de sombreamento das células fotovoltaicas, variações de temperatura e carga. De acordo com a temperatura lida pelo sensor LM35, o DSP TMS320F28335 irá ajustar a tensão de referência do controlador Proporcional Integral resultando em um valor de ciclo de trabalho do conversor Boost. O chaveamento do conversor Boost será feito utilizando a técnica de controle de um ciclo, One Cycle Control - OCC, ao invés da Modulação por Largura de Pulso, a PWM. A técnica de chaveamento OCC fornece algumas vantagens frente ao PWM como uma rápida resposta à mudança de referência, erro nulo em regime e rejeição de perturbações na entrada. Foram feitos testes simulados variando condições climáticas de radiação e temperatura e analisado o funcionamento do OCC em relação ao PWM. Os resultados experimentais mostram que o esquema baseado na medição de temperatura apresenta algumas vantagens em relação ao método da Tensão Constante utilizando a modulação PWM.
Abstract: Photovoltaic systems have stood out among the different types of renewable energy sources by directly converting sunlight into electricity, low maintenance, good performance in electricity production and do not produce greenhouse gases. Due to some climatic changes of temperature, radiation and shading on the panel, the production of electricity is compromised and this causes a decrease in the generation efficiency of the photovoltaic panels. Therefore, they need a tracking system that makes the panel operate at the maximum power point. These tracking systems are the so-called Maximum Power Point Tracker – MPPT. The main objective of this work is to build a photovoltaic system controlled by a DSP TMS320F28335 and switched converter boost type, so that the system traces the maximum panel power, maximizing your efficiency. In this work a control strategy is implemented based on the panel temperature measurement to provide the reference voltage equivalent to the maximum power point under outside conditions of international testing standards and simulating shading effects of photovoltaic cells and temperature and load variations. According to the temperature read by the sensor LM35, the DSP TMS320F28335 will adjust the reference voltage of the PI controller resulting in a duty-cycle value of the Boost converter. The switch of the boost converter will be done using the control technique One Cycle Control – OCC rather than the widely used PulseWidth Modulation – PWM. The OCC switching technique provides some advantages over PWM as a quick response to the reference change, null error in steady state and rejection of input disturbances. Simulated tests were performed by varying the climatic conditions of radiation and temperature and analyzed the operation of the OCC in relation to the PWM. The experimental results show that the scheme based on temperature measurement has some advantages over the Constant Voltage method using PWM modulation.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23687
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