Estudo comparativo entre técnicas de seguimento do ponto de máxima potência em sistemas fotovoltaicos

Abstract

A utilização da energia elétrica com o domínio dos processos de produção, distribuição e consumo pode ser considerado uma das principais causas do avanço tecnológico atual. Dentre as várias formas de produção de energia elétrica se encontra a energia solar, a qual é obtida por meio dos sistemas fotovoltaicos. A energia solar possui vantagens dentre outros meios de produção por não poluir o meio ambiente e pela facilidade na integração ao ambiente urbano, sendo também possível a implementação em regiões remotas onde não há fácil acesso às linhas de transmissão. Além disso, é importante atentar-se ao funcionamento dos sistemas fotovoltaicos para que estes operem com a máxima potência evitando perdas na capacidade de geração. Para isto, são empregadas técnicas de seguimento do ponto de máxima potência (MPPT – Maximum Power Point Tracking) nas quais são utilizados algoritmos para garantir a máxima eficiência dos módulos solares. Para a atuação das técnicas é necessária a implementação de um conversor, pois como há a influência de fatores climáticos o conversor modifica o ponto de operação, no conjunto módulo-bateria, para que seja estabelecida a máxima potência. A literatura aborda várias técnicas existentes e o interesse desta dissertação consiste em analisar qual possui melhor desempenho para a implementação experimental, a partir de uma seleção prévia de técnicas. Logo, foi realizado um estudo teórico para entender o funcionamento das técnicas escolhidas. Além disso, foi realizada a modelagem de pequenos sinais e o sistema de controle para o projeto dos ganhos do controlador do conversor, onde o conversor empregado no estudo foi o conversor buck-boost devido a sua região de operação. Os resultados foram obtidos via simulação Matlab/ Simulink e via experimento.