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Desenvolvimento de um conversor CA-CC bidirecional para interface entre painéis solares, sistemas de armazenamento de energia e a rede elétrica

Authors: Pereira, André Manuel Campos;

Desenvolvimento de um conversor CA-CC bidirecional para interface entre painéis solares, sistemas de armazenamento de energia e a rede elétrica

Abstract

Devido aos problemas ambientais que são enfrentados hoje em dia, para o qual tiveram um papel influenciador a exploração de fontes de energia não renováveis, existe um grande aumento da procura de outras fontes de energia. Assim, assiste-se a um aumento bastante considerável da popularidade das fontes de energia renováveis, permitindo obter energia de fontes inesgotáveis como o sol, o vento e a água. Tendo isto em conta, esta dissertação tem como propósito o desenvolvimento de um conversor CA-CC que funcione à tensão nominal da rede cuja função é a interface entre a rede elétrica, painéis solares fotovoltaicos e sistemas de armazenamento de energia. O objetivo principal é então a extração e a injeção de energia na rede elétrica, tendo em conta a energia produzida nos painéis solares fotovoltaicos e a energia armazenada nas baterias, podendo estas ser carregadas ou descarregadas. Para que este objetivo seja cumprido, é necessário um conversor CC-CC de modo que seja realizada uma interface mais eficiente entre o barramento CC as baterias e os painéis fotovoltaicos. Este conversor foi desenvolvido por outro aluno do GEPE, por isso não entra no escopo desta dissertação. Estes dois conversores foram integrados num só protótipo capaz de cumprir as funções já enumeradas. Assim, durante a elaboração desta dissertação, foram abordadas as etapas necessárias para uma implementação com sucesso do protótipo desenhado para o objetivo definido. Inicialmente, foram definidas as topologias que se adequavam para a implementação e também foram as técnicas de controlo de corrente que poderiam ser implementadas no DSP para a construção deste sistema. Além disto foram feitas também as simulações computacionais na ferramenta de simulação PSIM, que servem para o estudo prévio do funcionamento do sistema antes de qualquer implementação prática. A seguir, fez-se também uma descrição do material a ser utilizado e também uma análise das suas caraterísticas. Por último, foi feita a validação prática do protótipo, de modo a testar todos os seus modos de funcionamento.

Country
Portugal
Related Organizations
Keywords

Renewable energy, Painéis fotovoltaicos, Three-phase converter, Battery energy storage, Electrical grid, Eletrónica de potência, Energia renovável, Bidirectional converter, Conversor CA-CC, Power electronic, Conversor bidirecional, Photovoltaic panels, Conversor trifásico, Armazenamento de energia em baterias, Rede elétrica, AC-DC converter

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