Seguidor fotovoltaico : uma variação do P&O - simulação e prototipagem

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e Computadores

Esta dissertação tenta percorrer o caminho da produção energética de fonte solar fotovoltaica (PV). Inicialmente é dada uma visão do mercado mundial da produção PV. É apresentada a teoria da célula PV e da sua associação em módulos PV. São apresentados os tipos de conversores DC-DC que se encontram normalmente associados a painéis PV assim como são mostrados os principais algoritmos de seguimento de ponto de potência máxima (MPPT). Com base nos modelos teóricos apresentados e nos módulos solares, Bangkok Solar BS-40, disponíveis no Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE), foi realizado o dimensionamento de um sistema PV. O sistema dimensionado foi utilizado como referência para a construção de um simulador em MatLab/Simulink. Este simulador é constituído por todos os componentes necessários para testar os diferentes algoritmos MPPT. Os componentes do simulador são: Módulo solar PV, que pode ser associado de modo a formar painéis; conversor DC-DC, tipo Flyback; seguidor MPPT com o algoritmo P&O clássico. Para confirmar se os valores de simulação obtidos para os módulos solares estavam correctos foi construído um medidor de irradiação solar que apresenta os valores em W/m2. Medindo as características do módulo solar, corrente – tensão e sabendo o valor da irradiação no mesmo instante pode verificar-se se estes se encontram de acordo com o simulado. Finalmente, com os dados obtidos na simulação foi apresentado um novo algoritmo de seguimento MPPT. Este é baseado no P&O clássico, mas com componentes que tentam ultrapassar o problema dos máximos locais e minimizar as oscilações do conversor/inversor de modo a minimizar as perdas e maximizar a produção energética.