Contribuições para estratégia de controle aplicada à geração fotovoltaica interconectada à rede elétrica

Generation systems, using renewable sources, are becoming increasingly popular due to the need for increased use of electricity. Currently, renewables sources have a role to cooperate with conventional generation, due to the system limitation in delivering the required power, the need for reduction of unwanted effects from sources that use fossil fuels (pollution) and the difficulty of building new transmission and/or distribution lines. This cooperation takes place through distributed generation. Therefore, this work proposes a control strategy for the interconnection of a PV (Photovoltaic) system generation distributed with a three-phase power grid through a connection filter the type LCL. The compensation of power quality at point of common coupling (PCC) is performed ensuring that the mains supply or consume only active power and that his currents have low distorcion. Unlike traditional techniques which require schemes for harmonic detection, the technique performs the harmonic compensation without the use of this schemes, controlling the output currents of the system in an indirect way. So that there is effective control of the DC (Direct Current) bus voltage is used the robust controller mode dual DSMPI (Dual-Sliding Mode-Proportional Integral), that behaves as a sliding mode controller SM-PI (Sliding Mode-Proportional Integral) during the transition and like a conventional PI (Proportional Integral) in the steady-state. For control of current is used to repetitive control strategy, which are used double sequence controllers (DSC) tuned to the fundamental component, the fifth and seventh harmonic. The output phase current are aligned with the phase angle of the utility voltage vector obtained from the use of a SRF-PLL (Synchronous Reference Frame Phase-Locked-Loop). In order to obtain the maximum power from the PV array is used a MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm without the need for adding sensors. Experimental results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed control system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Os sistemas de geração, que utilizam fontes renováveis, estão se tornando cada vez mais populares devido à necessidade do incremento do uso da energia elétrica. Atualmente, as fontes renováveis cooperam com a geração convencional, em decorrência da limitação do sistema na entrega da potência requerida, da necessidade da redução dos efeitos indesejados das fontes que utilizam combustíveis fosseis (poluição) e a dificuldade de construção de novas linhas de transmissão e/ou distribuição. Esta cooperação se dá por meio da geração distribuída. Desta forma, neste trabalho são propostas contribuições para o sistema de controle utilizado para a interconexão de sistemas PV (do inglês, Photovoltaic) de geração distribuída com a rede elétrica trifásica, por meio de filtros de conexão do tipo LCL. A compensação da qualidade de energia no ponto de acoplamento comum (PAC) é realizada garantindo-se que a rede elétrica forneça, ou consuma apenas potência ativa e que suas correntes possuam baixo teor harmônico. Diferentemente das técnicas tradicionais, que necessitam de esquemas para a detecção harmônica, a técnica utilizada realiza a compensação harmônica sem a utilização desses esquemas, controlando as correntes de saída do sistema de uma forma indireta. Para que haja um efetivo controle da tensão do barramento CC (Corrente Contínua) é utilizado o controlador robusto em modo dual DSM-PI (Proporcional Integral Dual em Modo Deslizante), que durante o transitório se comporta como um controlador em modo deslizante SM-PI (Proporcional Integral em Modo Deslizante), e em regime permanente se comporta como um PI (Proporcional Integral) convencional. Para o controle das correntes é utilizado a estratégia de controle repetitivo, onde são utilizados controladores de dupla sequência (DSC) sintonizados na componente fundamental, no quinto e no sétimo harmônico. As correntes de referência são alinhadas ao ângulo de fase do vetor tensão da rede elétrica, obtido a partir do uso de um SRF-PLL (do inglês, Synchronous Reference Frame Phase-Locked-Loop). Com o intuito de obter a máxima potência do array fotovoltaico é utilizado um algoritmo de MPPT (do inglês, Maximum Power Point Tracking) sem a necessidade de adição de sensores. Resultados experimentais são apresentados para demonstrar a eficácia do sistema de controle proposto.