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Título: Rastreamento do ponto de máxima potência em painéis fotovoltaicos com busca da tensão de operação em banco de dados
Autor(es): Cruz, Felipe Rayzel da
Pereira, Leandro dos Reis
Mantovan, Pedro Enrico
Orientador(es): Ruseler, Adriano
Palavras-chave: Sistemas de energia fotovoltaica
Radiação solar
Temperatura atmosférica
Energia solar - Efeito da sombra
Internet das coisas
Métodos de Simulação
Photovoltaic power systems
Solar radiation
Atmospheric temperature
Solar energy - Effect of shade on
Internet of things
Simulation methods
Data do documento: 27-Nov-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: CRUZ, Felipe Rayzel da; PEREIRA, Leandro dos Reis; MANTOVAN, Pedro Enrico. Rastreamento do ponto de máxima potência em painéis fotovoltaicos com busca da tensão de operação em banco de dados. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Controle e Automação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.
Resumo: Todo sistema de geração de energia fotovoltaica necessita de um algoritmo de rastreamento de ponto de máxima potência (MPPT). Os métodos existentes na atualidade possuem alta eficiência em condições de mesma temperatura e radiação solar incidentes em todo o arranjo fotovoltaico. Porém, quando estes são submetidos a situações de sombreamento parcial, podem não operar no ponto de máximo do sistema, uma vez que estas condições fazem com que a curva V x I dos painéis crie máximos de potência locais. Assim, os métodos de MPPT convencionais podem reconhecer esses pontos como se fossem os pontos de máxima potência do sistema. Um agravante a este problema é o fato de que métodos como P&O, por exemplo, geram muitas perturbações ao sistema gerador, podendo ocorrer em instabilidade no conjunto. O presente trabalho possui como objetivo propor uma técnica de rastreamento de ponto de máxima potência global que utiliza uma variação do método de Tensão Constante, onde a tensão grampeada provém de dados armazenados em um banco de dados, aplicado tanto em sistemas sob condição de sombreamento parcial quanto em casos de uniformidade climática. O sistema fotovoltaico foi modelado no software PSIM e seu banco de dados gerado pelo MATLAB e armazenado em formato SQL. O método proposto é comparado às técnicas Tensão Constante, P&O e Condutância Incremental. Os resultados de simulação mostraram que o método de MPPT de tensão variável com busca em tabela de banco de dados consegue rastrear pontos de máximos globais sob condições de sombreamento parcial, além de mostrar maior eficiência nas demais condições testadas.
Abstract: Every photovoltaic power generation system requires a maximum power point tracking algorithm (MPPT). Currently existing methods have high efficiency under conditions of the same temperature and solar radiation incident on the photovoltaic arrangement. However, when they are subjected to situations of partial shading, they may not obtain the global maximum, since these conditions cause the V x I curve of the panels to create local maximum power points. The most common MPPT methods might end up recognizing these points as if they were the maximum power points in the system. An aggravating factor to this problem is the fact that methods such as P&O, for example, generate many disturbances to the generator system, which may occur in instability in the set. The present work aims to propose a global maximum power point tracking technique that uses a variation of the Constant Voltage method, in which the voltage comes from data stored in a database, applied both in systems under partial shading conditions and in cases of climatic uniformity. The photovoltaic system was modeled on the PSIM software and its database generated by MATLAB and stored in SQL format. The proposed method is compared to the Constant Voltage, P&O and Incremental Conductance techniques. The simulation results showed that the variable voltage MPPT method using a database table search can track global maximum points under partial shading conditions, in addition to showing greater efficiency in the other tested conditions.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26723
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