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Title in Portuguese: Microinversor monofásico baseado na derivação da topologia flyback para sistema de geração fotovoltaica
Title: Microinversor single phase based on the drifting of flyback topology for generating system photovoltaic
Author: Freire, Fábio José Lima
Advisor(s): Praça, Paulo Peixoto
Co-advisor(s): Oliveira Júnior, Demercil de Souza
Keywords: Engenharia elétrica
Conversores
Geração de energia fotovoltaica
Issue Date: 30-Apr-2015
Citation: FREIRE, F. J. L. Microinversor monofásico baseado na derivação da topologia flyback para sistema de geração fotovoltaica. 2015. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Abstract in Portuguese: A pesquisa desenvolve o projeto e a implementação de um microinversor monofásico de estágio único obtido da derivação de quatro conversores flybacks CC-CC operando no modo descontínuo e associado em módulos paralelos. Este arranjo reduz o volume dos magnéticos, diminui os esforços de correntes nos primários dos transformadores, bem como minimiza as oscilações no módulo fotovoltaico. Em meio as principais propriedades do microinversor flyback (MIF) desta pesquisa, as chaves dos primários atuam com comutação SPWM em alta frequência e defasadas em cento e oitenta graus, enquanto as chaves dos secundários são comandadas por PWM’s complementares. Para validar a pesquisa será desenvolvido um protótipo que efetuará o processamento de energia interligando um painel fotovoltaico com 200 W de potência, em cargas resistivas com características senoidais. O sistema proposto está fundamentado na configuração módulo inversor integrado (MIC), que por sua vez, possui menores perdas nos semicondutores e elementos magnéticos da topologia, quando comparado aos complexos sistemas fotovoltaicos centralizados. Dentre as aplicações do microinversor flyback encontram-se: abastecimento de sistemas remotos, alimentação de aparelhos eletroeletrônicos, pequenas estações de bombeamentos de água, conexões a rede elétrica, entre outros. Apesar da baixa potência, o microinversor apresenta características elétricas essenciais a inserção na matriz energética, tais como: isolação entre a fonte e a carga, formas de ondas de tensões e correntes na saída com pequenas distorções e na frequência da rede. Os resultados obtidos em laboratório revelam que o microinversor flyback operando em malha aberta obtém rendimentos próximos a 90%, sendo entregue à carga cerca de 180 W. Sendo assim, a facilidade na construção, a utilização de poucos componentes e os resultados coletados experimentalmente habilitam o microinversor flyback a realizar a conversão CC-CA de sistemas fotovoltaicos de pequenas potências conectados em cargas lineares monofásicas com características senoidais ou interligados à rede elétrica
Abstract: The study proposes the design and implementation of a single phase inverter of single stage obtained the derivation of four flybacks converters CC - CC operating in discontinuous mode and associated in parallel modules. This arrangement reduces the amount of magnetic and decreases current efforts in primary transformers and minimizes fluctuations i n photovoltaic module. Among the main properties of micro inverter flyback (MIF) this research, the primary keys work with SPWM switching at high frequency and lagged in one hundred and eighty degrees, while the secondary keys are controlled by PWM's compl ementary. To validate the research, we will develop a prototype that will effect the processing power connecting a photovoltaic panel with 200W power in resistive loads with senoidais characteristics. The proposed system is based on the configuration of th e integrated module drive (MIC), which, in turn, has lower losses in the semi - conductors and magnetic elements of the topology, when compared to complex centralized photovoltaic systems. Among the applications of micro inverter flyback are: supply of remote systems, power electronics devices, small water pumping stations, connections to the grid, among others. Despite the low power, micro inverter has electrical characteristics essential for the insertion in the energy matrix, such as: insulation betwe en the source and the load, types of voltages and currents waves in output with little distortion and frequency of the network. The results obtained in the laboratory show that the micro inverter flyback operating in open loop gets yields close to 90% bein g delivered to the load about 180W. Thus, the ease of construction, the use of fewer components and results collected experimentally enable the micro inverter flyback to perform the CC - CA conversion of photovoltaic systems of small powers connected in sing le - phase linear loads with senoidais characteristics or interconnected to the electric grid
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/12861
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