Modelagem, estimação de parâmetros e método MPPT para módulos fotovoltaicos

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2756_TeseDoutoradoWagnerTeixeiradaCosta.pdf: 7941931 bytes, checksum: a01506705f5c62256c787ad31940451a (MD5) Previous issue date: 2010-10-01O uso de sistemas fotovoltaicos vem crescendo nos últimos anos, exigindo necessidade de novas pesquisas para a redução dos custos e do aumento da eficiência e confiabilidade de novas tecnologias. Nesta Tese, um novo modelo para o módulo fotovoltaico, um novo método MPPT (seguidor do ponto de máxima potência) e um estimador das medidas de irradiância e temperatura são desenvolvidos. Também é apresentada uma nova aplicação do algoritmo evolutivo para a estimação de parâmetros do módulo fotovoltaico. O novo modelo é baseado na função de transferência da resposta ao degrau de um sistema linear de primeira ordem. Portanto, um modelo simples com poucos parâmetros e com baixo esforço computacional é mostrado. A partir do novo modelo é proposto um novo método MPPT. Este método calcula a tensão referente à máxima potência, considerando as condições ambientais. Ele apresenta as vantagens de não oscilar em torno do ponto de máxima potência do módulo fotovoltaico e de não depender do intervalo de amostragem. Junto com o novo modelo é desenvolvido um estimador para as medidas de irradiância e temperatura a partir dos valores de corrente e tensão de saída do módulo fotovoltaico, descartando a necessidade da aquisição de sensores para estas duas medidas, assim reduzindo custos. Este estimador pode trabalhar em conjunto com vários dispositivos MPPT sem afetar o seu funcionamento. Para a estimação de parâmetros é proposta a aplicação de um algoritmo evolutivo, inspirado na seleção natural e reprodução genética. Os dados utilizados para estimação dos parâmetros são provenientes dos fabricantes ou de ensaios. Esta metodologia tem como vantagens não necessitar de ajustes nos dados para condições ambientais diferentes, além de dispensar na sua aplicação, o uso das complexas equações que descrevem o módulo fotovoltaico. Para análise e validação de todos os modelos e métodos propostos, são implementados programas de simulação. Os resultados são comparados com as metodologias consolidadas na literatura