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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16627
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 14-Ago-2023 |
Autor(es): | BULHOSA, Lucas dos Santos |
Primeiro(a) Orientador(a): | GALHARDO, Marcos André Barros |
Título: | Modelagem e simulação para avaliação de desempenho de sistema fotovoltaico do tipo SIGFI-45 operando com diferentes configurações |
Agência de fomento: | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior |
Citar como: | BULHOSA, Lucas dos Santos. Modelagem e simulação para avaliação de desempenho de sistema fotovoltaico do tipo SIGFI-45 operando com diferentes configurações. Orientador: Marcos André Barros Galhardo. 2023.169 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16627 . Acesso em:. |
Resumo: | O presente trabalho visa apresentar a avaliação de desempenho de um sistema fotovoltaico do tipo Sistema Individual de Geração de Energia Elétrica com Fonte Intermitente – SIGFI, empregando diferentes configurações de equipamentos, como gerador fotovoltaico e controlador de carga, por meio da modelagem dos componentes do sistema e simulação empregando o software Matlab/Simulink. Para a validação do modelo, tomou-se como estudo dados monitorados de um sistema real SIGFI com disponibilidade energética mensal mínima de 45 kWh, implantado na área externa do prédio do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas da Universidade Federal do Pará (GEDAE/UFPA), considerando-se na monitoração a obtenção de parâmetros elétricos no lado c.c. e c.a. do sistema, bem como parâmetros ambientais. Desta forma, realizou-se ensaios práticos com diferentes configurações de equipamentos e os dados obtidos nestes ensaios foram também utilizados para validar os resultados das simulações do modelo desenvolvido para o sistema. Ressalta-se que os ensaios foram concebidos com o uso de controladores de carga com e sem o mecanismo de rastreamento do ponto de máxima potência, bem como o acoplamento direto do gerador fotovoltaico no banco de baterias (operação com autorregulação). Após validação do modelo, tem-se a possibilidade de uso da plataforma para simular o desempenho operacional do sistema para perfis distintos de irradiância global e temperatura com o uso das configurações de equipamentos consideradas, e ainda operando com diferentes curvas de carga e estado inicial de carga do banco de baterias. Obtendo-se os melhores resultados nas simulações para o caso com mecanismo de rastreamento, módulos com 60 células e com os picos de consumo próximos ao horário de maior produção, alcançando resultados onde 58% da carga foi atendida diretamente pela geração. |
Abstract: | The present work aims to evaluate the performance of a photovoltaic system of type “Sistema Individual de Geração de Energia Elétrica com Fonte Intermitente – SIGFI”, using different equipment configurations, such as photovoltaic generator and charge controller, bymodeling the system components and simulating them using Matlab/Simulink software. For validation of the developed model, monitored data was used from a real SIGFI system with a minimum monthly energy availability of 45 kWh, implanted in the external area of the “Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas da Universidade Federal do Pará (GEDAE/UFPA), whose electrical parameters were monitored on the dc and ac side of the system, as well as environmental parameters. Practical tests were thus carried out with different equipment configurations and the data obtained in these tests were also used to validate the results of the simulations of the model developed for the system. It should be noted the tests were designed using charge controllers with and without the Maximum Power Point Tracking (MPPT) mechanism, as well as direct coupling of the photovoltaic generator to the battery bank (self-regulated operation). After validating the model, it is possible to use the platform to simulate the operational performance of the system for different irradiance and temperature profiles using the equipment configurations considered, and also operating with different load curves and different initial state of charging of the battery bank. Among the various simulations carried out, the best results were obtained for the case with a MPPT mechanism, modules with 60 cells and when consumption peaks are close to the photovoltaic production peak, reaching results where 58% of the load was supplied directly by the photovoltaic generation |
Palavras-chave: | SIGFI (Sistema individual de geração de energia elétrica com fonte intermitente) Sistema Off-grid Off-grid system Self-regulated system |
Área de Concentração: | SISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA |
Linha de Pesquisa: | FONTES RENOVÁVEIS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletreônico: bibliotecaitec@ufpa.br |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC |
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