Controle de microconversores para otimização de potência em sistemas distribuídos fotovoltaicos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2018.A tecnologia fotovoltaica no contexto mundial é uma das fontesalternativas de energia renovável que vêm sendo amplamente explorada.Uma das tendências na tecnologia fotovoltaica é a utilizaçãode microconversores ou microinversores integrados nos próprios módulosfotovoltaicos, permitindo desta maneira uma otimização local daenergia gerada. Estes microconversores apresentam topologias que visamotimizar o processamento da energia fotovoltaica, como tambémo aumento da eciência do sistema. Tipicamente as topologias fotovoltaicasque visam essa otimização são baseadas em um sistema distribuído, constituído por diversos módulos fotovoltaicos integrados comseus respectivos microconversores. Uma das possíveis arquiteturas fí-sicas é a topologia de conexão em série entre os módulos fotovoltaicoscom microconversores, sem a necessidade de utilizar sinais de comunicação entre eles. O controle por realimentação linearizante é uma dasalternativas de controle para microconversores neste tipo de conexão,pois apresenta um maior desempenho se comparados a controladoresprojetados baseados nos modelos linearizados, além de fornecer umatécnica de controle que permite otimizar o funcionamento do sistemagarantindo a sua estabilidade. O objetivo deste trabalho é desenvolverum controlador não linear utilizando a técnica de realimentação linearizanteentrada/saída para controle dos microconversores integradosaos módulos fotovoltaicos de um sistema distribuído de geração fotovoltaica.Abstract : Photovoltaic technology in the global context is one of the alternativesources of renewable energy that have been widely explored. Oneof the trends of photovoltaic technology is the use of integrated microconvertersor microinverters in the photovoltaic modules, thus allowinga local optimization of the generated energy. These microconverterspresent topologies that target to optimize the processing of photovoltaicenergy, as well as increasing the eciency of the system. Typicallythe photovoltaic topologies that target this optimization are based on adistributed system, consisting of several photovoltaic modules integratedwith their respective microconverters. One of the possible physicalarchitectures is the serial connection topology between photovoltaicmodules with microconverters, without the need to use communicationsignals between them. The feedback linearization control is one of thecontrol alternatives for microconverters in this type of connection, sinceit presents greater performance when compared to designed controllersbased on the linearized models, besides providing a control techniqueallows that optimizes the operation of the system guaranteeing its stability.The objective of this work is to develop a nonlinear controllerusing the linearization input/output feedback technique to control themicroconverters integrated to the photovoltaic modules of a distributedphotovoltaic generation system