Prof. Heverton Augusto Pereira – Departamento de Engenharia Elétrica – UFV

ELT 429 – INTEGRAÇÃO À REDE ELÉTRICA DE FONTES ALTERNATIVAS

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Aula 04Conversores CC/CC – Part I

Prof. Heverton Augusto PereiraUniversidade Federal de Viçosa - UFV

Departamento de Engenharia Elétrica - DEL Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência – Gesep

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www.gesep.ufv.br

TEL: +55 (31) 3899-3266

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Controladores de carga

Arranjo Fotovoltaico

Cont. de carga Estágio CC/CC

MPPT

Equipamento CA

Inversor

Banco de Baterias

Equipamento CC

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Controladores de carga

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Como trabalhar no ponto de máxima potência?

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Algoritmos de MPPT

ESRAM, T.; CHAPMAN, P. L. Comparison of photovoltaic array maximum power point trackingtechniques. IEEE Transactions on Energy Conversion, p. 439-449, 2007.

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MPPT: Fração da tensão de circuito aberto

J. J. Schoeman and J. D. van Wyk, “A simplified maximal power controller for terrestrial photovoltaicpanel arrays,” inProc. 13th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., 1982, pp. 361–367.

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MPPT: P&O

• Periodicamente incrementa oudecrementa a tensão e compara apotência de saída com seu valoranterior;

• Se a potência aumentou, a direção daperturbação continuará na mesmadireção no próximo ciclo;

• Quando o MPP é alcançado, oalgoritmo P&O oscilará em torno dele.

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MPPT: P&O

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MPPT: P&O limitações

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MPPT: Condutância Incremental

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MPPT: dP-P&O

D. Sera, T. Kerekes, R. Teodorescu, and F. Blaabjerg, “Improved MPPT method for rapidlychanging environmental conditions,” inProc. IEEE Int. Symp. Ind. Electron., 2006, vol. 2, pp.1420–1425.

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MPPT: dP-P&O modificado

Dezso Sera, Remus Teodorescu, Jochen Hantschel, and Michael Knoll. Optimized MaximumPower Point Tracker for Fast-Changing Environmental Conditions. IEEE Transactions onIndustrial Electronics, Vol. 55, No. 7, July 2008

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MPPT: Condutância Incremental

O. Wasynczuk, “Dynamic behavior of a class of photovoltaic power systems,” IEEE Trans.Power App. Syst., vol. 102, no. 9, pp. 3031–3037,Sep. 1983

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MPPT: Correlação de ripple

• Esse método usa o ripple da potência p�� e o ripple detensão v�� para encontrar a derivada da potência dP/dV;

• Usado um filtro passa alta de primeira ordem. Então, usa-se um filtro passa-baixa para calcular o valor médio daderivada;

• Se ���� · ���� é positivo, o ponto de operação está àesquerda do MPP (dP/dV > 0);

• se ���� · ���� é negativo o ponto de operação está à direitado MPP (dP/dV < 0).

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MPPT: Correlação de ripple

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Perfis de radiação para testes de MPPT

Eficiência Dinâmica:

Eficiência Instantânea:

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Circuito do Conversor Buck

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Dispositivo em modo on

Circuito do Conversor Buck

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Modelagem do Conversor Buck

Dispositivo em modo off

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Linearização do modelo