| Title |
IMPLEMENTAÇÃO DE CONTROLADOR FUZZY PARA MELHORA DE DESEMPENHO NO RASTREAMENTO DE POTÊNCIA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE ATRAVÉS DE CONVERSOR MULTINÍVEL PONTE-H EM CASCATA |
| Author |
Mateus Batista Pinto |
| Advisor |
Ruben Barros Godoy |
| Abstract |
Esta pesquisa apresenta um controlador híbrido Fuzzy na melhora de desempenho no rastreamento de potência ativa de um conversor estático para sistema de geração fotovoltaico conectado à rede elétrica. O objetivo precípuo deste controlador é mitigar os efeitos de variações bruscas e não lineares na irradiância, tal como ocorre com o fenômeno do sombreamento parcial. A planta é constituída por um conversor multinível ponte “H” em cascata (CHB-ML – Cascaded H-Bridge) de sete níveis, modulado por largura de pulso por deslocamento de fase (PS-PWM – Phase Shifted Pulse Width Modulation), apresentando como estratégia de sincronismo e controle do fluxo de potência, Droop robusto. Inicialmente, a planta foi submetida a vários cenários hipotéticos de variação na irradiância solar através de simulação computacional via MatLab/Simulink®, a fim de analisar seu comportamento dinâmico, apresentando-se um comparativo entre o desempenho do controle Fuzzy proposto e o controle clássico. Por fim, são apresentados resultados experimentais em vários cenários críticos, introduzindo-se distúrbios não lineares, os quais não comprometeram o sincronismo e a conexão com a rede elétrica, assim como foi alcançado o rastreamento do ponto de máxima potência para todos os casos ensaiados. Evidencia-se sua superioridade de desempenho e robustez, principalmente no tocante às suas características autoadaptativas, que o torna capaz de conciliar a dinâmica mais lenta do Droop com aquela imposta pelo rastreamento do ponto de máxima potência na ocorrência do sombreamento parcial. Face ao exposto, vislumbra-se oportunidades de pesquisas futuras, principalmente na questão do controle da potência reativa e na possibilidade do aumento no número de níveis do CHB-ML. |
| This work presents a Fuzzy hybrid controller designed to improve the active power tracking of a grid-tied photovoltaic converter. The main objective of this controller is to mitigate the effects of abrupt and nonlinear changes in irradiance, as with the phenomenon of partial shading. The power electronics topology consists of a seven levels multilevel cascade H-bridge converter (CHB-ML), modulated by phase shifted pulse width modulation (PS-PWM), making use of a robust droop controller for synchronism with the grid and power flow control. Initially, the plant was subjected to several hypothetical scenarios of variation in solar irradiance through computer simulation via MatLab/Simulink®, in order to analyze its dynamic behavior, presenting a comparison between the performance of the proposed Fuzzy control and the classic control. Finally, experimental results are presented in several critical scenarios, introducing non-linear disturbances, which did not compromise the synchronism and connection to the electrical grid, as well as the maximum power point tracking was achieved for all assessed cases. Its superior performance and robustness are evident, especially regarding its self-adaptive features, which make it able to match the slower dynamics of Droop with that imposed by the maximum power tracking in partial shading situations. In view of the above, opportunities for future research are expected, mainly in terms of the control of reactive power and the possibility of increasing CHB-ML number of levels. |
| Description |
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, FAENG, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Campo Grande, 2020. |
| URI |
https://ppgee.ufms.br/dissertacoes-2020/implementacao-de-controlador-fuzzy-para-melhora-de-desempenho-no-rastreamento-de-potencia-de-um-sistema-fotovoltaico-conectado-a-rede-atraves-de-conversor-multinivel-ponte-h-em-cascata/ |
| Date |
2020 |
