Modelagem e simulação de operação de um sistema autônomo de energia fotovoltaica em corrente contínua

Abstract

Com a crescente demanda de energia elétrica no país e com a preocupação cada vez maior com o meio ambiente, há necessidade de se investir em novas tecnologias que gerem o mínimo possível de impactos ao meio ambiente, sendo uma alternativa o uso de fontes renováveis de energia. Neste trabalho é apresentado um sistema de geração isolado de energia fotovoltaica em corrente contínua, considerando seu funcionamento integrado a um conversor tipo Buck operando com algoritmo de busca de máxima potência e a uma bateria. A operação do sistema está baseada na busca do ponto de máxima potência, utilizando o conversor Buck para alimentar tanto a bateria como a carga. São apresentadas modelagens matemáticas dos principais elementos integrantes do sistema, e utilizando o ambiente MATLAB&SIMULINK, são efetuadas simulações para condições de irradiação e temperatura. Os resultados consistem de saídas gráficas, caracterizando valores de tensão, corrente e potência em diferentes pontos do sistema. Os resultados de saída traduzem os comportamentos do sistema, nas condições de carregamento da bateria e alimentação da carga, obtendo boa correspondência com os resultados físicos típicos dos circuitos que integram o sistema.

With the growing demand for electricity in the country and the growing concern with the environment, there is need to invest in new technologies that generate the least possible impact on the environment, and an alternative use of renewable energy . This paper presents an isolated generation system of photovoltaic power in DC, considering its integrated operation of a Buck converter operating with type search algorithm for maximum power and a battery. The system operation is based on the search of the point of maximum power, using the buck converter to power both the battery and the load. Mathematical models are presented the main elements of the system, and using the MATLAB & SIMULINK , simulations are performed for the irradiation conditions and temperature. The results consist of graphic outputs, featuring values of voltage, current and power at different points in the system. The output results reflect the behavior of the system, in terms of battery charging and power load, obtaining good correlation with physical findings typical of the circuits that comprise the system.