Progetto di un impianto fotovoltaico ad isola

Questa tesi tratta del progetto di un impianto fotovoltaico ad isola. Il sistema si compone di diversi blocchi che verranno tutti analizzati nel corso della tesi con particolare enfasi al circuito di controllo e gestione della potenza. Le principali originalità consistono nell'utilizzo di un apposito circuito per l'avviamento dei carichi capacitivi (gestione delle inrush current) e un driver flottante per Cùk con pochi componenti discreti. Si è realizzato il prototipo che viene dettagliatamente descritto all'interno della dissertazione.

Bancos de capacitores se corrente de Inrush

This work discusses about the effects and methods of control and elimination of the currents transients generated by switching capacitor banks, this currents are called inrush currents. Capacitor banks are widely used to compensate a low power factor generated by the widespread use of inductive loads. Currently many of these banks are automatic and therefore the capacitive cells are connected and disconnected according to the inductive loads on the network. However when connecting a capacitor bank to a bus can generate currents transients generated by electromagnetic transients. Aspects of the network, for example, the existence of a bank already connected to the bus, can influence the intensity of this phenomenon. This paper discusses some characteristics of the capacitors and the network to justify and explain the appearance of these transients and discusses its effects on the network and to other equipment. It is concluded that the main cause of this phenomenon is the voltage difference between the capacitor to be connected to the network and the bus, the results of the study were the bases to discuss the traditional methods to mitigate these currents and therefore its negative effects. Although in this paper is yet developed a method of electronic switching that can greatly reduce these transients

Análisis de las corrientes de energización en transformadores.

[ES]El objetivo principal de este trabajo es analizar las corrientes de energización, haciendo uso para ello de la herramienta software MatLab. Mediante esta herramienta, se estudiará el comportamiento y la evolución de dichas corrientes en función de varios parámetros de entrada. De este modo se podrán evaluar qué métodos son más eficientes en la reducción de los efectos perjudiciales que dichas corrientes pueden producir en los equipos.

Transformer Operation at Deep Saturation: Model and Parameter Determination

This paper proposes a model that adequately describes the operation of the transformer at deep saturation, suitable for power-electronics applications, and a method for determining its parameters. Simulation and experimental results are presented to confirm the validity of the model and the method.

The prediction and control of transients in thyristor values

This thesis describes an investigation of methods by which both repetitive and non-repetitive electrical transients in an HVDC converter station may be controlled for minimum overall cost. Several methods of inrush control are proposed and studied. The preferred method, whose development is reported in this thesis, would utilize two magnetic materials, one of which is assumed to be lossless and the other has controlled eddy-current losses. Mathematical studies are performed to assess the optimum characteristics of these materials, such that inrush current is suitably controlled for a minimum saturation flux requirement. Subsequent evaluation of the cost of hardware and capitalized losses of the proposed inrush control, indicate that a cost reduction of approximately 50% is achieved, in comparison with the inrush control hardware for the Sellindge converter station. Further mathematical studies are carried out to prove the adequacy of the proposed inrush control characteristics for controlling voltage and current transients during both repetitive and non-repetitive operating conditions. The results of these proving studies indicate that no change in the proposed characteristics is required to ensure that integrity of the thyristors is maintained.

Cargador fotovoltaico para Smartphones de última generación.

[ES]Este proyecto tiene como objetivo diseñar e implementar un prototipo de un cargador fotovoltaico para teléfonos móviles de última generación. Dicho prototipo constará de un panel fotovoltaico, reguladores de tensión y corriente, un MPPT, un regulador de carga de batería, una batería auxiliar y una conexión USB para conectarlo al dispositivo a cargar. Para su realización, se llevará a cabo un estudio previo para obtener conocimientos sobre el funcionamiento de las nuevas tecnologías en esta área, su oferta en el mercado, y se hará uso de las herramientas necesarias para su diseño, implementación y pruebas posteriores.

Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.

Neste trabalho apresenta-se o modelo de um controlador baseado em Lógica Fuzzy para um sistema de energia baseado em fonte renovável solar fotovoltaica (photovoltaic - PV) multi-string em operação isolada, para o aproveitamento da máxima potência desta fonte. O sistema é composto por painéis solares, conversor CC-CC tipo elevador de tensão (boost), armazenamento por banco de baterias, inversor trifásico e carga trifásica variável. O sistema fotovoltaico foi modelado no MATLAB/Simulink de forma a representar a curva característica V-I do módulo PV, e que é baseado nos dados disponíveis em data-sheets de painéis fotovoltaicos comerciais. Outros estudos de natureza elétrica tais como o cálculo dos valores eficazes das correntes no conversor CC-CC, para avaliação das perdas, indispensáveis para o dimensionamento de componentes eletrônicos, foram realizados. O método tradicional Perturb and Observe de rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking MPPT) de painéis foi testado e comparado com métodos que usam a Lógica Fuzzy. Devido ao seu desempenho, foi adotado o método Fuzzy que realiza o MPPT por inferência do ciclo de trabalho de um modulador por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM) através da variação da potência pela variação da corrente do painel solar. O modelo Fuzzy adotado neste trabalho foi testado com sucesso. Os resultados mostraram que ele pode ser robusto e atende à aplicação proposta. Segundo alguns testes realizados, este controlador pode realizar o MPPT de um sistema PV na configuração multi-string onde alguns arranjos fotovoltaicos são usados. Inclusive, este controle pode ser facilmente adaptado para realizar o MPPT de outras fontes de energia baseados no mesmo princípio de controle, como é o caso do aerogerador.

Influence of indium-tin-oxide thin-film quality on reverse leakage current of indium-tin-oxide/n-GaN Schottky contacts

Indium-tin-oxide (ITO)/n-GaN Schottky contacts were prepared by e-beam evaporation at 200 degrees C under various partial pressures of oxygen. X-ray photoemission spectroscopy and positron beam measurements were employed to obtain chemical and structural information of the deposited ITO films. The results indicated that the observed variation in the reverse leakage current of the Schottky contact and the optical transmittance of the ITO films were strongly dependent on the quality of the ITO film. The high concentration of point defects at the ITO-GaN interface is suggested to be responsible for the large observed leakage current of the ITO/n-GaN Schottky contacts. (c) 2006 American Institute of Physics.

Avaliação de qualidade de energia de um sistema fotovoltaico numa rede elétrica

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Projeto de Sistema Fotovoltaico Para as Naves Industriais da Zona Econômica Especial de Luanda-Bengo

Com os preços do barril de petróleo a atingir níveis nunca antes atingidos, cada vez mais há uma maior sensibilização para a importância das fontes renováveis de energia, não só pelo seu baixo custo de exploração, mas também pela ausência de poluição ambiental. A integração de sistemas fotovoltaicos nas edificações, começa a ter uma expressão significativa especialmente por ser uma forma de produção renovável. Pelo seu carácter renovável, vai ao encontro de objetivos ambientais, e é também desejável pelo seu carácter distribuído, produção próxima do consumo, evitando perdas de transporte e utilizando o recurso disponível no consumidor. No presente projeto é feita uma breve descrição do atual sistema elétrico angolano, nomeadamente o seu potencial, capacidade instalada, e perspetivas futuras de desenvolvimento do mesmo. Com uma perspetiva introdutória são abordadas as energias renováveis especialmente a energia fotovoltaica, terminando com as diferentes formas de produção e tecnologias existentes. São apresentados diferentes equipamentos, que, com as inúmeras combinações poderão vir a constituir um sistema técnico e financeiramente viável. Devido aos vários cenários possíveis (combinações entre equipamentos), foram usadas como instrumentos de apoio ferramentas informáticas que permitem o dimensionamento de sistemas fotovoltaicos, análise de compatibilidades, e simulação do seu funcionamento. Foram dimensionadas quatro opções de sistemas fotovoltaicos, a instalar nas naves industriais da Zona Económica Especial Luanda-Bengo, para uma mesma área de cobertura, seguido de um estudo económico, onde é feito uma comparação custo/benefício dos vários sistemas.

Desenvolvimento de ferramenta de apoio ao dimensionamento de sistemas de autoconsumo fotovoltaico em ambiente doméstico

Nos últimos anos, tem-se assistido a uma maior preocupação com o meio ambiente, a atual conjuntura mundial está cada vez mais direcionada para a eficiência energética e para a utilização de fontes de energias renováveis. Os principais governos mundiais, incluindo o português, já perceberam a necessidade de enveredar por esse caminho e nesse sentido aplicam medidas que direcionam e consciencializam a população para a eficiência energética e para as energias renováveis. Em Portugal, o setor das energias renováveis assume atualmente uma posição de extrema importância, resultante da expressão que governo português tem vindo a implementar no panorama energético nacional, da qual resulta uma importante contribuição para o desenvolvimento económico, na criação de riqueza e geração de emprego. Neste contexto, e no caso particular da energia fotovoltaica têm sido implementadas medidas que incentivam a aposta nesta tecnologia, prova disso é o Decreto-Lei n.º 153/2014 aprovado em conselho de ministros em Setembro de 2014, que promove essencialmente o autoconsumo. O autoconsumo consiste na utilização de painéis fotovoltaicos para produção de energia elétrica para consumo próprio com ou sem recurso a equipamentos de acumulação. Em termos práticos, este sistema permite que os consumidores produzam a sua própria energia através de uma fonte renovável ao invés de adquirir essa energia na rede elétrica de serviço público. As políticas de incentivo ao autoconsumo proporcionam uma oportunidade para os consumidores interessados em investir na produção da própria energia elétrica, neste sentido e de forma a ajudar no dimensionamento de unidades de produção de autoconsumo foi desenvolvida, no âmbito desta tese, uma ferramenta de apoio ao dimensionamento de sistemas de autoconsumo fotovoltaico sem acumulação em ambiente doméstico, com o objetivo de estimar as necessidades de potência fotovoltaica a instalar em habitações de baixa tensão normal. Na base da construção desta ferramenta estiveram essencialmente os perfis de consumo, aprovados pela Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos, de todos os clientes finais que não dispõem de equipamento de medição com registo de consumos e também a estimativa de produção fotovoltaica desenvolvida pelo Centro Comum de Investigação da Comissão Europeia. A aplicação desenvolvida tem como principal funcionalidade proporcionar ao utilizador o dimensionamento de unidades de produção de autoconsumo fotovoltaico, mediante a introdução de alguns dados tais como o distrito, a potência contratada, a tarifa e o consumo energético anual. Esta aplicação apresenta resultados relativos ao dimensionamento do sistema, como é o caso da potência a instalar e da estimativa de produção fotovoltaica anual, e resultados relativos à análise económica do sistema como é o caso do valor atual líquido, da taxa interna de rentabilidade e do payback do investimento.

Neurophysiology of insects using microelectrode arrays: Current trends and future prospects

Simple to complex behaviors are directed by the brain, which possess nervous cells, called neurons. Mammals have billions of neurons, organized in networks, making their study difficult. Although methods have well evolved since the last century, studying a simpler model is the key to resolving neuronal communication. In this review, we demonstrate that insects are an excellent model and tool to understand neural mechanisms. Moreover, new technology, such as Microelectrodes Arrays (MEAs), is an innovative method which opens the possibility to study neuron clusters, rather than individual cells. A combined method of an insect model and MEAs technology may lead to great discoveries in neurophysiology, advancing progress in pharmacology, infectious and neurodegenerative diseases, agriculture maintenance and robotics.

Desempenho de um painel fotovoltaico de baixa tensão, acoplado ao protótipo de um conversor dc/dc topologia Booster

Low voltage solar panels increase the reliability of solar panels due to reduction of in series associations the configurations of photovoltaic cells. The low voltage generation requires DCDC converters devices with high efficiency, enabling raise and regulate the output voltage. This study analyzes the performance of a photovoltaic panel of Solarex, MSX model 77, configured to generate an open circuit voltage of 10.5 V, with load voltage of 8.5 V, with short circuit current of 9 A and a power of 77 W. The solar panel was assembled in the isolated photovoltaic system configuration, with and without energy storage as an interface with a DCDC converter, Booster topology. The converter was designed and fabricated using SMD (Surface Mounted Devices) technology IC (integrated circuit) that regulates its output voltage at 14.2 V, with an efficiency of 87% and providing the load a maximum power of 20.88 W. The system was installed and instrumented for measurement and acquisition of the following data: luminosities, average global radiation (data of INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), solar panel and environment temperatures, solar panel and DC-DC converter output voltages, panel, inverter, and battery charge output currents. The photovoltaic system was initially tested in the laboratory (simulating its functioning in ideal conditions of operation) and then subjected to testing in real field conditions. The panel inclination angle was set at 5.5°, consistent with the latitude of Natal city. Factors such as climatic conditions (simultaneous variations of temperature, solar luminosities and ra diation on the panel), values of load resistance, lower limit of the maximum power required by the load (20.88 W) were predominant factors that panel does not operate with energy efficiency levels greater than 5 to 6%. The average converter efficiency designed in the field test reached 95%

Desempenho de um sistema híbrido eólico-fotovoltaico de pequeno porte para energização rural

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Análise e modelagem geométrica da potência gerada por um sistema híbrido solar fotovoltaico eólico

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA