Interface de uma fonte de energia renovável com a rede elétrica utilizando conversor comutado

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e ComputadoresO possível esgotamento das energias fósseis, a poluição provocada pela utilização das mesmas, assim como o crescimento das necessidades energéticas induziram nas pessoas a consciencialização da importância de um maior investimento em energias renováveis, provenientes de fontes naturais, tais como o sol, vento, chuva, marés e energia geotérmica. A utilização dos recursos naturais remonta à antiguidade, na verdade, o evoluir dos tempos apenas permitiu o desenvolvimento de tecnologia mais complexa. O objetivo central desta dissertação consiste em desenvolver uma plataforma de comando que permita controlar os conversores eletrónicos de potência, aplicados no controlo do trânsito de potência do aproveitamento eólico. Para isso, desenvolveu-se um circuito constituído por um retificador monofásico de forma a obter-se uma tensão contínua para alimentar um circuito inversor de tensão monofásico, capaz de converter a tensão do retificador elétrico numa tensão alternada. O circuito inversor é constituído por IGBT é controlado por um microcontrolador, C2000 Piccolo F28027 LaunchPad, permitindo o sincronismo com a rede elétrica através do sistema phase-locked-loop, e a criação de o sinal injetado na rede com eliminação programada de harmónicos. O desenvolvimento da simulação foi realizado em ambiente PSIM e os controladores dimensionados, testados e validados progressivamente, de modo a permitir um ajuste dos parâmetros de cada um deles, de forma independente.The possible depletion of the fossil energies and the pollution caused by their use, the increase in energy needs, have led people to become aware of the need to invest in renewable energies, which come from resources that are naturally replenished like the sun, wind, rain, tides and geothermal energy. The use of natural resources goes back to antiquity and with time, very complex technology has been developed. Currently, the production of wind energy is not only done on a large scale, but also a micro-production of wind energy has grown more and more. The main objective of this dissertation is the development of a control system that allows controlling the electronic power converters, applied in the control of the power traffic of the wind power. In this way, a circuit constituted by a single-phase rectifier was developed so as to obtain a continuous transmission in the output of the micro-electric generator and to feed a single-phase voltage inverter circuit, capable of converting the voltage of the electric generator to an alternating voltage. The inverter circuit consists of IGBT and is controlled by a microcontroller, C2000 PICCOLO LAUNCHPAD LAUNCHXL-F28027F, allowing the synchronization with the electrical network, through the phase-locked-loop system and the creation of the signal injected into the network with programmed harmonic elimination. The development of the simulation was performed in a PSIM environment. The controllers were dimensioned, simulated and progressively validated, in order to allow the adjustment of the parameters of each of the controls independently