64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

Operação de Inversores em Paralelo

Andréia Feitosa Costa 1 Osvaldo Ronald Saavedra 2 Luiz Antonio de Souza Ribeiro 3

1. Graduando em Engenharia de Eletricidade – UFMA 2. Prof. Dr./ Orientador – Dpto de Engenharia de Eletricidade – UFMA 3. Prof. Dr./ Co-orientador – Dpto de Engenharia de Eletricidade - UFMA

INTRODUÇÃO:

Os sistemas inversores têm aplicações importantes relacionadas ao fornecimento de energia, destacando-se em aplicações que envolvem cargas críticas, áreas isoladas, e geração baseada em diversos tipos de fontes energéticas, incorporando também, a geração distribuída, aplicações envolvendo a rede de distribuição ou, o paralelismo entre estruturas isoladas. Assim, este trabalho apresenta um estudo teórico e experimental de soluções em software para a operação de inversores monofásicos em paralelo, visando sua aplicação em sistemas de energia a partir de fontes renováveis, particularmente a energia maré-motriz.

METODOLOGIA:

Cada inversor que compõe o paralelismo é formado por um conversor CC-CA com filtro LC de saída. O sistema de controle de cada um dos dispositivos é composto por duas malhas principais: a primeira (controle do paralelismo) utiliza a realimentação da corrente no indutor do filtro de saída para modificar a tensão de entrada deste mesmo filtro e, assim, controlar o fluxo de potência entre os inversores para a carga. Adicionalmente, a segunda malha (controle de tensão) realiza o controle da tensão de saída do filtro LC, que coincide com a tensão de saída do VSI ( Inversor Fonte de Tensão). Devido ao fato de apenas variáveis internas (tensão e corrente de saída do inversor) serem empregadas para realizar o controle de cada inversor, tais conversores tem funcionamento independente uns dos outros. A estratégia de controle empregada garante a divisão adequada da carga entre eles, seja em regime transitório ou permanente.

RESULTADOS:

Através do estudo realizado neste trabalho verificou-se que em geral, o uso de inversores de potência conectados ao sistema elétrico de energia, possibilitou uma melhoria da qualidade de energia disponibilizada às cargas, que foi verificada através dos índices positivos de rendimento e THD do sistema. Para a operação dos inversores em paralelo, verificou-se, em relação à confiabilidade do sistema, que a mesma não permite que falhas em uma estrutura inversora comprometam todo o atendimento de cargas. Outros fatores positivos verificados foram: a possibilidade de aumento da capacidade de potência do sistema através da inserção de inversores adicionais, fato este que motiva a eletrônica de potência modular; o aumento de rendimento do sistema, isto ocorre porque o uso de conversores em paralelo evitou o sobre dimensionamento das estruturas de potência, fazendo com que os mesmos possam operar (com controles inteligentes), sempre próximos de suas cargas nominais.

CONCLUSÃO:

Este trabalho apresentou o projeto, simulações e resultados experimentais do paralelismo de dois inversores monofásicos de tensão. As três etapas comprovaram que a escolha de uma estratégia de controle adequada proporciona um funcionamento adequado do sistema em paralelo. Os resultados de simulação e experimentais mostraram que o controle do paralelismo distribui adequadamente a corrente de carga entre os inversores; evita a circulação de corrente entre eles, permitindo a conexão dos inversores no sistema em qualquer nível de carga; e comprovaram a baixa THD nas tensões de saída, tanto para cargas lineares como para as não-lineares.

Palavras-chave: Fontes renováveis., Inversores monofásicos., Paralelismo de inversores..