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Desenvolvimento de uma plataforma de emulação de módulo fotovoltaico

This work presents the study, design and development of a photovoltaic emulator based on the closed loop control of a Buck dc-dc converter topology. This emulator has similar eletric characteristics of a commercial photovoltaic panel and it aims to facilitate tests in a laboratory environment. The a...

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Autor principal: Martins Junior, Edeval Rodrigues
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Sistemas de energia fotovoltaica
Energia - Fontes alternativas
Emuladores (Programas de computador)
Conversores de corrente elétrica
Photovoltaic power systems
Renewable energy sources
Emulators (Computer programs)
Electric current converters
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15043
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spelling riut-1-150432020-11-18T17:39:59Z Desenvolvimento de uma plataforma de emulação de módulo fotovoltaico Development of a phovoltaic emulator Martins Junior, Edeval Rodrigues Costa, Jean Patric da Teston, Silvio Antonio Costa, Jean Patric da Teston, Silvio Antonio Lopes, Juliano de Pelegrini Denardin, Gustavo Weber Sistemas de energia fotovoltaica Energia - Fontes alternativas Emuladores (Programas de computador) Conversores de corrente elétrica Photovoltaic power systems Renewable energy sources Emulators (Computer programs) Electric current converters CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA This work presents the study, design and development of a photovoltaic emulator based on the closed loop control of a Buck dc-dc converter topology. This emulator has similar eletric characteristics of a commercial photovoltaic panel and it aims to facilitate tests in a laboratory environment. The advantage of the emulator over the photovoltaic module is the laboratory tests without worry about the weather, run multiples weather conditions and validate a maximum power point tracker converter before connect them to photovoltaics modules. This work uses the one diode approximated model to reproduce the operational characteristics of a photovoltaic module. This model was analyzed in simulations and applied on emulator. In order that it can reproduce the behavior of a photovoltaic module is proposed a closed-loop current control using a proportional-integral controller with saturation to the converter. The controller performance was verified through simulations and the results obtained was satisfactory. The platform implementation is composed by DSP TMDSCNCD28069 Piccolo, synchronous Buck converter, signal conditioning circuit and driver circuit. Finally, platform’s elements were described and experimental results was presented graphically. Este trabalho consiste no estudo, projeto e desenvolvimento de um emulador de módulo fotovoltaico baseado no controle de um conversor cc-cc com a topologia Buck. Através deste emulador é possível simular o comportamento de um módulo comercial com o objetivo de facilitar ensaios em ambiente laboratorial. A vantagem do emulador sobre o módulo é que ele permite a realização de testes em laboratório sem se preocupar com as condições climáticas, simular situações climáticas de interesse e validar o comportamento de um conversor que busca a máxima potência antes de conectá-lo a módulos reais. Este trabalho utiliza o modelo aproximado de um diodo para reproduzir as características de operação do módulo fotovoltaico. Este modelo foi analisado em simulações e posteriormente aplicado ao emulador. Para que as características fotovoltaicas sejam emuladas pela plataforma é proposto o controle do conversor em malha de corrente através de um controlador proporcional-integral com saturação. O desempenho do controlador foi verificado através de simulações do conversor em malha fechada obtendo-se resultado satisfatório. A plataforma é constituída pelo DSP TMDSCNCD28069 Piccolo, pelo conversor Buck síncrono e pela placa de condicionamento de sinais para o conversor A/D e pelo circuito de driver. Os elementos da plataforma são descritos e os resultados da emulação são apresentados graficamente pela variação de carga. 2020-11-18T17:39:59Z 2020-11-18T17:39:59Z 2016-11-16 bachelorThesis MARTINS JUNIOR, Edeval Rodrigues. Desenvolvimento de uma plataforma de emulação de módulo fotovoltaico. 2016. 81 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15043 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Elétrica Engenharia Elétrica UTFPR
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Desenvolvimento de uma plataforma de emulação de módulo fotovoltaico
description This work presents the study, design and development of a photovoltaic emulator based on the closed loop control of a Buck dc-dc converter topology. This emulator has similar eletric characteristics of a commercial photovoltaic panel and it aims to facilitate tests in a laboratory environment. The advantage of the emulator over the photovoltaic module is the laboratory tests without worry about the weather, run multiples weather conditions and validate a maximum power point tracker converter before connect them to photovoltaics modules. This work uses the one diode approximated model to reproduce the operational characteristics of a photovoltaic module. This model was analyzed in simulations and applied on emulator. In order that it can reproduce the behavior of a photovoltaic module is proposed a closed-loop current control using a proportional-integral controller with saturation to the converter. The controller performance was verified through simulations and the results obtained was satisfactory. The platform implementation is composed by DSP TMDSCNCD28069 Piccolo, synchronous Buck converter, signal conditioning circuit and driver circuit. Finally, platform’s elements were described and experimental results was presented graphically.
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