Portal de Eventos da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), SCIENTEX-2019

Tamanho da fonte: 
Estudo e Modelagem Computacional de Inversor de Frequência Aplicado a Sistemas Fotovoltaicos de Minigeração
Eduardo Bruno Carvalho Costa, Adeon Cecilio Pinto

Última alteração: 2019-11-13

Resumo


Um sistema fotovoltaico possui a característica de empregar um ou mais painéis solares que convertem a irradiação do Sol em energia elétrica em corrente contínua (CC). Também faz parte de alguns sistemas, o inversor de frequência, o qual converte um sinal de entrada em corrente contínua em um sinal de saída em corrente alternada (CA), e ainda possibilita a sincronização deste sinal com a rede elétrica preexistente. Com isso, o uso de inversores inteligentes, além de desempenhar este papel, pode contribuir na eficiência da produção energética dos sistemas que empregam a geração distribuída (GD). Este trabalho trata-se da implementação computacional de um inversor de frequência aplicado aos sistemas fotovoltaicos utilizando o programa OpenDSS (Open Distribution System Simulator). A partir disso, tem-se a finalidade de modelar e implementar computacionalmente o inversor de frequência, analisando os efeitos causados pelo mesmo e os impactos do controle Volt/Var. Esta função de controle é usada com o intuito de manter a tensão no terminal (ponto de acoplamento) do sistema fotovoltaico dentro de limites previamente estabelecidos, ou seja, auxiliando na regulação da tensão. A princípio, foi dimensionado um sistema elétrico de 4 barras, para analisar os efeitos das propriedades do inversor através do OpenDSS. Dessa forma, foi definido um sistema fotovoltaico (FV) com ponto de máxima transferência de potência em 25 kW com irradiância de 1 kW/m² para uma temperatura de 25 °C, assumindo um fator de potência unitário. O software também disponibiliza o elemento PVSystem e, parte do pressuposto de que o inversor é capaz de rastrear rapidamente o ponto de máxima transferência de potência do painel. Para este componente, a potência ativa de saída do painel, P, é uma função da irradiância (I), da temperatura (T) e da potência no ponto de máxima potência nominal (para 1 KW/m²). O controle Volt/Var presente no inversor do sistema FV pode atuar tanto absorvendo quanto injetando potência reativa, dependendo da necessidade. Então, para níveis de tensão abaixo da tensão preestabelecida, o inversor injeta potência reativa na rede. Para situações em que os níveis de tensão apresentam valores acima da tensão nominal do sistema de distribuição, o inversor absorve potência reativa. Essas operações visam corrigir as violações de tensão e mantê-la dentro da faixa de limites operacionais para uma adequada operação da rede de distribuição. Os resultados das simulações empregando o controle do inversor no OpenDSS apresentaram, qualitativamente, o efeito da injeção de potência reativa, pois há uma tendência na estabilização da tensão. O inversor modelado no OpenDSS processa os vetores de dados de entrada do sistema e é capaz de regular (melhorar) as tensões na barra do circuito. É possível afirmar, que os resultados estão condizentes com o conteúdo exposto, visto que o software OpenDSS pôde desempenhar um papel significativo na implementação computacional de um inversor empregado em sistemas fotovoltaicos.

Palavras-chave


Inversor; Modelagem; OpenDSS; PVSystem; Sistema fotovoltaico; Smart Inverter Control