Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.
Título(s) alternativo(s):	Comparative study of fuzzy controller applied to a solar photovoltaic system.
Autor:	Tavares, Carlos Antônio Pereira
Primeiro orientador:	Bellar, Maria Dias
Primeiro coorientador:	Leite, Karla Tereza Figueiredo
Primeiro membro da banca:	Almeida, Nival Nunes de
Segundo membro da banca:	Rolim, Luís Guilherme Barbosa
Resumo:	Neste trabalho apresenta-se o modelo de um controlador baseado em Lógica Fuzzy para um sistema de energia baseado em fonte renovável solar fotovoltaica (photovoltaic - PV) multi-string em operação isolada, para o aproveitamento da máxima potência desta fonte. O sistema é composto por painéis solares, conversor CC-CC tipo elevador de tensão (boost), armazenamento por banco de baterias, inversor trifásico e carga trifásica variável. O sistema fotovoltaico foi modelado no MATLAB/Simulink de forma a representar a curva característica V-I do módulo PV, e que é baseado nos dados disponíveis em data-sheets de painéis fotovoltaicos comerciais. Outros estudos de natureza elétrica tais como o cálculo dos valores eficazes das correntes no conversor CC-CC, para avaliação das perdas, indispensáveis para o dimensionamento de componentes eletrônicos, foram realizados. O método tradicional Perturb and Observe de rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking MPPT) de painéis foi testado e comparado com métodos que usam a Lógica Fuzzy. Devido ao seu desempenho, foi adotado o método Fuzzy que realiza o MPPT por inferência do ciclo de trabalho de um modulador por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM) através da variação da potência pela variação da corrente do painel solar. O modelo Fuzzy adotado neste trabalho foi testado com sucesso. Os resultados mostraram que ele pode ser robusto e atende à aplicação proposta. Segundo alguns testes realizados, este controlador pode realizar o MPPT de um sistema PV na configuração multi-string onde alguns arranjos fotovoltaicos são usados. Inclusive, este controle pode ser facilmente adaptado para realizar o MPPT de outras fontes de energia baseados no mesmo princípio de controle, como é o caso do aerogerador.
Abstract:	This work presents the model of a Fuzzy Logic controller for a renewable energy system based on multi-string solar photovoltaic (PV) in stand-alone operation, to extract the maximum energy of this power source. The system consists of PV modules, DC-DC converter (Boost), a battery set, three-phase inverter and three-phase variable load. The photovoltaic system was modeled in MATLAB / Simulink in order to represent the V-I characteristic of the PV module, and which is based on the data provided by the manufacturer data-sheet. Other studies, such as the calculation of the RMS currents of the DC-DC converter components for evaluation of the losses, which are essential for the system design were accomplished. The conventional Perturb and Observe method for the Maximum Power Point Tracking (MPPT) of PV modules was tested and compared with methods that use Fuzzy Logic control. Due to its performance, it was adopted the Fuzzy method that performs the MPPT by inference of duty cycle of a Pulse Width Modulation (PWM) through the variation of PV power divided by the variation of the PV current. The Fuzzy model considered in this work was successfully tested. The results showed that it can be robust and suitable to the proposed application. According to some accomplished tests, the controller can perform the MPPT of a multi-string configuration of the solar PV system, in which several PV arrays are used. Moreover, it can also be easily adapted to perform the MPPT of other energy power sources based on the same control principle, as it is in the case of aerogenerators.
Palavras-chave:	Electronic engineering Photovoltaic system Fuzzy logic Perturb and observe Maximum power point tracking MPPT Engenharia eletrônica Sistema fotovoltaico Lógica Fuzzy Perturb and observe Rastreamento do ponto de máxima potência MPPT
Área(s) do CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica
Citação:	TAVARES, Carlos Antônio Pereira. Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.. 2009. 131 f. Dissertação (Mestrado em Redes de Telecomunicações; Sistemas Inteligentes e Automação) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.
Tipo de acesso:	Acesso Restrito
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11799
Data de defesa:	5-Ago-2009
Aparece nas coleções:	Mestrado em Engenharia Eletrônica

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