Estudo e análise de microinversores fotovoltaicos

Abstract

A geração de energia através de fontes renováveis é uma solução a longo prazo para crescente consumo de energia elétrica mundial. A geração distribuída através de módulos fotovoltaicos cada vez mais se torna uma boa opção para os consumidores residenciais e comerciais no que se refere a custo benefício. Esse estudo teve como enfoque apresentar os elementos, as regulamentações, bem como duas topologias de inversores e suas estruturas lógicas de chaveamento para a microgeração de energia. Com auxílio do software PSIM®, as topologias analisadas foram as sem transformadores, a dizer, a H5 e a H6 e elas foram projetadas junto aos filtros L e LCL para operação em malha aberta obtendo uma taxa de distorção harmônica total (THD) abaixo de 5% quando conectado a uma carga resistiva. Também foi desenvolvido um sistema de detecção de fase em quadratura o QSG PLL o qual garantiu o sincronismo em operação isolada em menos de 30 ms ao ser perturbado com steps de 1Hz.

Renewable energy generation is a long-term solution to the growing global electricity consumption. The distributed generation through photovoltaic modules is increasingly becoming a good choice for residential and commercial consumers in regard to costeffectiveness. This study aimed to present the elements, the regulations, as well as two topologies of inverters and their logical switching structures for the microgeneration of energy. With the aid of the PSIM® software, the topologies analyzed were the transformerless ones, namely, the H5 and H6, and they were designed alongside with the L and LCL filters for open loop operation, obtaining a total harmonic distortion rate (THD) of less than 5% with resistive load. It was also developed a quadrature phase detection system QSG PLL, which ensured the synchronization in single operation in less than 30 ms even when perturbed with steps of 1Hz.