Imagem da capa

Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos

This work presents a proposed energy manager for a distributed generation photovoltaic system. An energy storage system is also present to increase the degree of autonomy and management of the generation system. The management of the system is performed by a high-level control strategy that monitors...

ver descrição completa

Autor principal: Marinho, Kelvin de Jesus
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:
Geração distribuida de energia elétrica
Emuladores (Programas de computador)
Sistemas de energia fotovoltaica
Distributed generation of electric power
Emulators (Computer programs)
Photovoltaic power systems
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27578
Tags: Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
id riut-1-27578
recordtype dspace
spelling riut-1-275782022-03-10T06:06:00Z Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos Hardware-In-the -Loop implementation of a power manager to control power dispatch for photovoltaic systems Marinho, Kelvin de Jesus Costa, Jean Patric da Costa, Jean Patric da Vargas, Diogo Ribeiro Carati, Emerson Giovani Geração distribuida de energia elétrica Emuladores (Programas de computador) Sistemas de energia fotovoltaica Distributed generation of electric power Emulators (Computer programs) Photovoltaic power systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA This work presents a proposed energy manager for a distributed generation photovoltaic system. An energy storage system is also present to increase the degree of autonomy and management of the generation system. The management of the system is performed by a high-level control strategy that monitors relevant variables and acts simultaneously with the controllers of boost converter and the power inverter. In order to maximize the extraction of power from the photovoltaic system, a strategy of tracking the maximum power point is used: Perturb and Observe. To perform the conditioning of the power generated by the solar array, a boost converter is used, which raises the voltage generated and its control structure controls the operating point of the solar panels. In order to adapt the conditioned DC voltage to the AC load pattern, a power inverter is used, which has the function of synthesizing a sinusoidal signal at its output, aligned with its control structure. The control of the inverter is performed in the synchronous referential, by the Clark and Park Transform and the control action is interpreted with the Park Inverse Transform. The storage system is connected to the DC bus and has the function of supplying and absorbing energy from the photovoltaic conversion, depending on the decision of the energy manager. For the proper functioning of the distributed generation system, the energy manager keeps the operation constant, generating references for the dispatch of power, selecting the appropriate control loops and acting on specific points such as load shedding and power balance. The operation of this control structure is illustrated in this work through state machine implemented in C language. The photovoltaic system was implemented in the Typhoon HIL real-time emulator. Thus, the control loops and management strategy were implemented in DSP, in the same way that they would be done in the real system or prototype. The results of the performance of the photovoltaic system are presented in experimental curves. Este trabalho apresenta um gerenciador de energia proposto para um sistema fotovoltaico de geração distribuída. Também está presente um sistema de armazenamento de energia, para aumentar o grau de autonomia e gerenciamento do sistema de geração. O gerenciamento do sistema é realizado por uma estratégia de controle de alto nível que monitora variáveis pertinentes e atua simultaneamente com os controladores do conversor elevador de tensão e do inversor de potência. Tendo como objetivo maximizar a extração de potência do sistema fotovoltaico, utiliza-se uma estratégia de rastreamento do ponto de máxima potência: Perturba e Observa. Para realizar o condicionamento da potência gerada pelo arranjo solar é utilizado um conversor boost, que eleva a tensão gerada e sua estrutura de controle realiza o controle do ponto de operação dos painéis solares. Visando adequar a tensão contínua condicionada para o padrão de cargas CA, é utilizado um inversor de potência, que tem a função de sintetizar um sinal senoidal em sua saída, alinhada com sua estrutura de controle. O controle do inversor é realizado no referencial síncrono, pelas Transformadas de Clark e Park e a ação de controle e interpretada com a Transformada inversa de Park. O sistema de armazenamento e conectado no barramento CC e tem como função fornecer e absorver energia proveniente da conversão fotovoltaica, dependendo da decisão do gerenciador de energia. Para o funcionamento adequado do sistema de geração distribuída, os gerenciadores de energia mantém a operação constante, gerando referencias para o despacho de potência, selecionando as devidas malhas de controle e atuando em pontos específicos como o corte de cargas e balanço de potencias. O funcionamento dessa estrutura de controle é ilustrado nesse trabalho através de uma máquina de estados implementados em linguagem C. O sistema fotovoltaico foi implementado no emulador de tempo real Typhoon HIL. Sendo assim, as malhas de controle e estratégia de gerenciamento foram implementadas em DSP, da mesma forma que seria feito no sistema real ou protótipo. Os resultados do desempenho do sistema fotovoltaico são apresentados em curvas experimentais. 2022-03-09T14:33:33Z 2022-03-09T14:33:33Z 2020-09-10 bachelorThesis MARINHO, Kelvin de Jesus. Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27578 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Elétrica Engenharia Elétrica UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
collection RIUT
language Português
topic Geração distribuida de energia elétrica
Emuladores (Programas de computador)
Sistemas de energia fotovoltaica
Distributed generation of electric power
Emulators (Computer programs)
Photovoltaic power systems
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
spellingShingle Geração distribuida de energia elétrica
Emuladores (Programas de computador)
Sistemas de energia fotovoltaica
Distributed generation of electric power
Emulators (Computer programs)
Photovoltaic power systems
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Marinho, Kelvin de Jesus
Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
description This work presents a proposed energy manager for a distributed generation photovoltaic system. An energy storage system is also present to increase the degree of autonomy and management of the generation system. The management of the system is performed by a high-level control strategy that monitors relevant variables and acts simultaneously with the controllers of boost converter and the power inverter. In order to maximize the extraction of power from the photovoltaic system, a strategy of tracking the maximum power point is used: Perturb and Observe. To perform the conditioning of the power generated by the solar array, a boost converter is used, which raises the voltage generated and its control structure controls the operating point of the solar panels. In order to adapt the conditioned DC voltage to the AC load pattern, a power inverter is used, which has the function of synthesizing a sinusoidal signal at its output, aligned with its control structure. The control of the inverter is performed in the synchronous referential, by the Clark and Park Transform and the control action is interpreted with the Park Inverse Transform. The storage system is connected to the DC bus and has the function of supplying and absorbing energy from the photovoltaic conversion, depending on the decision of the energy manager. For the proper functioning of the distributed generation system, the energy manager keeps the operation constant, generating references for the dispatch of power, selecting the appropriate control loops and acting on specific points such as load shedding and power balance. The operation of this control structure is illustrated in this work through state machine implemented in C language. The photovoltaic system was implemented in the Typhoon HIL real-time emulator. Thus, the control loops and management strategy were implemented in DSP, in the same way that they would be done in the real system or prototype. The results of the performance of the photovoltaic system are presented in experimental curves.
format Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
author Marinho, Kelvin de Jesus
author_sort Marinho, Kelvin de Jesus
title Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
title_short Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
title_full Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
title_fullStr Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
title_full_unstemmed Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
title_sort implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos
publisher Universidade Tecnológica Federal do Paraná
publishDate 2022
citation MARINHO, Kelvin de Jesus. Implementação em hardware-in-the-loop de um gerenciador de energia para o controle de despacho de potência para sistemas fotovoltaicos. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2020.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27578
_version_ 1805305525137571840
score 10,814766

Registros relacionados