Estudo e desenvolvimento de um microinversor empregando o conversor Ćuk para microgeração fotovoltaica

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo e o desenvolvimento de um microinversor de corrente, baseado no conversor Ćuk, operando no modo de condução descontínua, para a aplicação em microgeração fotovoltaica. Inicialmente, são desenvolvidos estudos de caráter qualitativo e quantitativo do comportamento do microinversor de corrente baseado no conversor Ćuk, os quais culminaram no desenvolvimento de critérios para o dimensionamento do conversor Ćuk, que desempenha um papel central na estrutura do microinversor proposto. Sistemas periféricos necessários para a operação do microinversor, assim como aqueles exigidos pelas concessionárias de energia elétrica para a aplicação em sistemas de microgeração são estudados e desenvolvidos nessa dissertação. Para tanto, a implementação de todos os sistemas de controle, ou seja, os algoritmos de MPPT, de sincronismo, e de detecção da operação ilhada, foram realizados em ambiente MATLAB/Simulink® associada à uma placa de desenvolvimento do fabricante alemão dSPACE®, modelo DS1104, a qual permite o controle em tempo real dos transistores do microinversor.

This work presents a study and a development of a current source microinverter, based on the Ćuk converter operating in discontinuous conduction mode, for microgeneration purposes based on photovoltaic systems. In this sense, we carried out a steady-state analysis of the Ćuk converter, in order to establish the design criteria for the Ćuk microinverter. All peripheral systems required for the microinverter operation have also been developed, and are included in this study, namely: the MPPT, PLL, and islanding detection algorithms. All control systems, i.e., the MPPT, PLL, and anti-islanding detection algorithms, were implemented in the DS1104 R&D controller board, from dSPACE®, using MATLAB/Simulink® to program it.