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Título: Estimativa de eficiência de inversores fotovoltaicos a partir de uma proposta de topologia de conversores modulares.
Autor(es): Wanderley, Rafael Bortoline
Orientador(es): Rodrigues, Welbert Alves
Membros da banca: Rodrigues, Welbert Alves
Souza, Igor Dias Neto de
Vargas, Guilherme Vettorazzi
Palavras-chave: Conversores de corrente elétrica
Energia solar
Energia - fontes alternativas
Inversores elétricos
Sistemas de energia fotovoltaica
Data do documento: 2021
Referência: WANDERLEY, Rafael Bortoline. Estimativa de eficiência de inversores fotovoltaicos a partir de uma proposta de topologia de conversores modulares. 2021. 65 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas, Universidade Federal de Ouro Preto, João Monlevade, 2021.
Resumo: A sensibilização da sociedade, em razão do uso irracional dos recursos naturais e dos impactos ambientais causados por meios convencionais de geração de energia elétrica tem contribuído para o aumento de investimentos e, consequentemente a viabilização de fontes alternativas de energia, limpas e renováveis. Apesar do Brasil possuir sua matriz elétrica composta majoritariamente por uma fonte com essas características, a hidroelétrica, a necessidade da diversificação também está diretamente atrelada às crises hídricas recorrentes no país. Devido a estes fatores, nos últimos anos, surgiu no sistema elétrico brasileiro uma forte onda voltada para a exploração da energia eólica e fotovoltaica. Esta última é impulsionada, principalmente, pelos altos índices de irradiação solar que abrangem grande parte do território. Basicamente, o sistema fotovoltaico converte a energia solar em energia elétrica através da conexão de um conjunto de módulos fotovoltaicos com inversores, que são os equipamentos encarregados em converter a energia elétrica em corrente contínua para energia elétrica em corrente alternada. Uma particularidade desse processo é que sua eficiência está diretamente ligada a disponibilidade da luz solar, ou seja, a operação dos inversores apresentam perdas significativas quando recebem uma quantidade de energia dos módulos fotovoltaicos muito menor do que projetado. Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo das características do sistema fotovoltaico, análise dos dados de geração de unidades reais, levantando o perfil de operação para determinadas faixas de potência. E por fim, propor uma topologia de inversor com conversores modulares fundamentada nos padrões observados. Isto é, um método onde o inversor possa realizar o aproveitamento da irradiação solar disponível de maneira mais eficiente, ajustando o valor de sua potência nominal de acordo com a potência de entrada, a partir de conexões ou desconexões de conversores.
Resumo em outra língua: The awareness of society due to the irrational use of natural resources and the environmental impacts caused by conventional means of generating electricity, has contributed to the increase in investments and, consequently, the feasibility of alternative sources of energy, clean and renewable. Although Brazil’s electricity matrix is mostly composed of a source with these characteristics, hydroelectric, the need for diversification is also directly linked to the country’s recurring water crises. Due to these factors, in recent years, a strong wave of wind and photovoltaic energy exploration has emerged in the Brazilian electrical system. The latter is mainly driven by the high levels of solar radiation that cover a large part of the territory. Basically, the photovoltaic system converts solar energy into electrical energy by connecting a set of photovoltaic modules with inverters, which are the equipment in charge of converting electrical energy into direct current to electrical energy into alternating current. A peculiarity of this process is that its efficiency is directly linked to the availability of sunlight, that is, the operation of inverters has significant losses when they receive a much smaller amount of energy from the photovoltaic modules than projected. This work aims to present a study of the characteristics of the photovoltaic system, analysis of the generation data of real units, raising the operating profile for certain power ranges. And finally, to propose an inverter topology with modular converters based on the observed patterns. That is, a method where the inverter can make the most efficient use of available solar radiation, adjusting the value of its nominal power according to the input power, from connections or disconnections of converters.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/3556
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