Acionamento e supervisão de microinversor GRID-TIE

Abstract

É estudada a viabilidade do desenvolvimento de um microinversor trifásico numa plataforma de baixo custo: a BeagleBone Black. Com exceção de circuitos de condicionamento de sinal, é visado o uso de componentes existentes na placa somente. Sistemas de tempo real são utilizados para um controle temporal severo na modulação senoidal trifásica e na amostragem de sinais para o sistema de controle interno. O inversor do tipo senoide pura apresentou até a 15ª harmônica uma taxa de distorção harmônica de 4,46% para o sinal modulado e de 2,20% para o sinal filtrado. O controle de frequência da senoide gerada apresentou erros entre 1,95 mHz e 9,23 mHz relativos à senoide de referência. Uma interface homem-máquina remota sob forma de um servidor web é configurada, com acesso a registradores de memória e capacidade de execução de scripts sobre o sistema. São analisadas normas vigentes no Brasil, das quais requisitos do inversor são extraídos. É demonstrado viável o uso da BeagleBone Black no objetivo proposto, com funcionalidades equivalentes a um produto de custo entre 5 a 10 vezes superior. No entanto, é questionada a dificuldade de uso da plataforma, a qual deve ser considerada como um custo de mão-de-obra para melhorias e implementações futuras necessárias para torná-la um produto final.

The development of a three-phase micro-inverter, on a low-cost platform – the BeagleBone Black – has its viability studied. With the exception of signal conditioning circuits, it is aimed solely the use of existing components in the board. Real-time systems are used for a strict time control over the three-phase sinusoidal modulation and over the sampling used for the internal control system. The pure sinusoid inverter presented a total harmonic distortion up to the 15th harmonic of 4.46% calculated over the modulated signal, and 2.20% over the filtered signal. The frequency control over the generated sinusoid presented errors between 1.95 mHz and 9.23 mHz relative to the reference sinusoid. The remote user interface running under a web server is set up, having access to memory registers and being able to run scripts over the system. Valid Brazilian norms are analyzed, from which inverter requirements are extracted. It is demonstrated to be viable the use of the BeagleBone Black for the proposed project, having functions equivalent to a product costing five to ten times more. However, the difficulty of use of this platform is questioned, what should be accounted as a personnel cost for future implementations and fine-tunes in order to turn it into a final product.