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Modulação por largura de pulsos híbrida para sistemas fotovoltaicos monofásicos sem transformador conectados à rede elétrica

Este trabalho apresenta uma técnica de modulação por largura de pulsos híbrida (HPWM) aplicada a sistemas fotovoltaicos monofásicos conectados à rede elétrica. O HPWM é uma técnica que realiza tanto a modulação da largura de pulso (PWM) clássica como a modulação da amplitude do pulso (PAM). A técnic...

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Main Author: COSTA, Leonardo Araújo Calado da
Other Authors: BRADASCHIA, Fabrício
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Engenharia Elétrica
Conversores de potência
Sistemas fotovoltaicos
Técnicas de modulação por largura de pulso
Perdas
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32071
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spelling ir-123456789-320712019-10-26T06:37:36Z Modulação por largura de pulsos híbrida para sistemas fotovoltaicos monofásicos sem transformador conectados à rede elétrica COSTA, Leonardo Araújo Calado da BRADASCHIA, Fabrício BATSCHAUER, Alessandro Luiz http://lattes.cnpq.br/5737158330864846 http://lattes.cnpq.br/7274295997961188 Engenharia Elétrica Conversores de potência Sistemas fotovoltaicos Técnicas de modulação por largura de pulso Perdas Este trabalho apresenta uma técnica de modulação por largura de pulsos híbrida (HPWM) aplicada a sistemas fotovoltaicos monofásicos conectados à rede elétrica. O HPWM é uma técnica que realiza tanto a modulação da largura de pulso (PWM) clássica como a modulação da amplitude do pulso (PAM). A técnica proposta é apresentada, mostrando que a tensão no barramento c.c. do inversor pode ser reduzida nos instantes em que a tensão c.a. na rede elétrica é inferior à tensão no lado c.c. do conversor. Além disso, tanto o estágio elevador (boost) quanto o estágio inversor possuem reduzido número de chaveamentos, comprovados por resultados de simulação. Devido às diferenças claras de operação do PWM clássico e do HPWM, os conversores e suas respectivas técnicas de controle foram projetadas para cada tipo de técnica de modulação. Além disso, as principais normas para sistemas fotovoltaicos monofásicos foram apresentadas para comprovar que os projetos dos conversores atendiam aos padrões estabelecidos. Com o intuito de validar a operação do HPWM, o projeto do conversor e sua técnica de controle, resultados experimentais foram obtidos em um protótipo de 2 kVA do conversor c.c.-c.c. boost em cascata com um inversor fonte de tensão (VSI), comprovando a eficácia da proposta. CNPq This work presents a Hybrid Pulse-Width Modulation (HPWM) technique to be used in single-phase grid-connected photovoltaic systems. The HPWM is a mix of the Pulse-Width Modulation (PWM) and the Pulse-Amplitude Modulation (PAM), capable of reducing the level of the voltage at the dc-link of the inverter stage and reducing the number of switchings in both boost and inverter stages. Simulation results show a clear reduction of the losses and a decrease of the number of switchings of the converter of the proposed HPWM technique when compared with the conventional unipolar and bipolar PWM. Two different designs for the converter and control system were carried out for each PWM technique, due to their clear differences. A brief description of the standards for transformerless single-phase photovoltaic systems is presented in order to prove the compliance of the both converter designs. In order to prove its feasibility, the HPWM is validated through experimental results in a 2 kVA prototype of a dc/dc boost converter connected with a single-phase voltage-source inverter (VSI). 2019-08-30T19:38:44Z 2019-08-30T19:38:44Z 2018-01-31 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32071 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica
institution REPOSITORIO UFPE
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Modulação por largura de pulsos híbrida para sistemas fotovoltaicos monofásicos sem transformador conectados à rede elétrica
description Este trabalho apresenta uma técnica de modulação por largura de pulsos híbrida (HPWM) aplicada a sistemas fotovoltaicos monofásicos conectados à rede elétrica. O HPWM é uma técnica que realiza tanto a modulação da largura de pulso (PWM) clássica como a modulação da amplitude do pulso (PAM). A técnica proposta é apresentada, mostrando que a tensão no barramento c.c. do inversor pode ser reduzida nos instantes em que a tensão c.a. na rede elétrica é inferior à tensão no lado c.c. do conversor. Além disso, tanto o estágio elevador (boost) quanto o estágio inversor possuem reduzido número de chaveamentos, comprovados por resultados de simulação. Devido às diferenças claras de operação do PWM clássico e do HPWM, os conversores e suas respectivas técnicas de controle foram projetadas para cada tipo de técnica de modulação. Além disso, as principais normas para sistemas fotovoltaicos monofásicos foram apresentadas para comprovar que os projetos dos conversores atendiam aos padrões estabelecidos. Com o intuito de validar a operação do HPWM, o projeto do conversor e sua técnica de controle, resultados experimentais foram obtidos em um protótipo de 2 kVA do conversor c.c.-c.c. boost em cascata com um inversor fonte de tensão (VSI), comprovando a eficácia da proposta.
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