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Trabalho 3: MPPT e controle de tensão do painel fotovoltaico UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade Jean Karlos de Souza Candeia Matheus João Monlevade, 04 de julho de 2018 Tópicos Especiais em Sistemas Elétricos l Prof. Renan Fernandes Introdução UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade Fontes renováveis Limpa, inesgotável e gratuita. Não incorre em custos com combustível Exigir pouca manutenção Não emite ruído 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade Potência de saída induzida da energia fotovoltaica é instável, pois é influenciada por uma intensidade de radiação de células solares e temperatura das células solares, já que o pico de energia depende da temperatura e do nível de irradiação. Maximizar a eficiência do sistema de energia renovável Monitoramento do ponto de potência máxima da fonte de entrada (MPPT) Independência das condições de temperatura e irradiação e das características elétricas da carga 3 Algoritmo MPPT por P&O UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade A tensão nos terminais do painel é perturbada em um determinado sentido, podendo ser aumentada ou reduzida, e a potência é analisada. Se ocorrer um aumento da potência o sentido da perturbação é mantido, caso contrário, o sentido da perturbação é invertido. Oscilantes em torno do ponto de máxima potência. Tempo de convergência do método 4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 5 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 6 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 7 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade Através do comando sisotool é projetado o controlador PI Kp= -0.0345 Ki = -0.6052 8 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 9 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 10 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 11 Código em C UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade Vmed= in[0]; Vref= in[1]; P=E*Kp; I= I + (E*Ki)/10000.0; PI=P+ I; out[0] = PI; float Kp= -0.0345; float Ki = -0.6052; float P= 0; float I= 0; float E= 0; float PI=0; float Vref=0; float Vmed= 0; Esse código faz a manipulação dos ganhos encontrados na MATLAB para gerar um controlador PI, que por sua vez é mandado ao sistema através da saída 0 (out[0]). 12 MPPT e PI em um mesmo bloco C UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade float dv=1, dt=3000, Vantigo=0, Vnovo=0, cont=0, P=0, Pantigo=0, float Pnovo, k=0, Vref=70, Vs=0; float V=0, I=0; float Kp=-0.0632; float Ki=-1.44; float Prop= 0; float Integral= 0; float E= 0; float PI=0; 13 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade V= in[0]; I= in[1]; P= V*I; if(cont>dt){ if(dt>300){ Vs=Vs+V; Pnovo=P; Vnovo= Vs; if(Pnovo>Pantigo){ if(Vnovo>Vantigo){ Vref=Vref+dv;} if(Vnovo<Vantigo){ Vref=Vref-dv;}} if(Pnovo<Pantigo){ if(Vnovo>Vantigo){ Vref=Vref-dv;} if(Vnovo<Vantigo){ Vref=Vref+dv;}} cont=0; P=0; Pantigo=Pnov; Vantigo=novo; Vs= Vref;}} cont= cont+1; out[1]= Vref; out[2]= P; E= Vref-V; Prop=E*Kp; Integral= Integral + (E*Ki)/10000.0; PI=Prop+ Integral; out[0] = PI; 14 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 15 Variação de Veq de 160 V para 130 V em degrau após a convergência do MPPT. UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 16 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 17 Aumentado o valor do passo de tensão para ΔV = 3 V. UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 18 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade 19 Conclusão UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ICEA-Instituto de Ciências Exatas e Aplicadas Campus - João Monlevade A abordagem P&O mostra a eficácia da proposta estratégias de controle e controle de potência com rápida convergência, é observada uma oscilação em torno do ponto de máxima potência, reduzindo sua eficiência, porém pode ser ajustado com o passo tomado, dentro de um tempo de estabilização condizente a aplicação. 20