Estudo da influência de fatores externos no desempenho de sistemas fotovoltaicos conectados à rede de BT utilizando o software ATP

Abstract

O desempenho dos sistemas fotovoltaicos é fundamentalmente impactado por fatores externos, dentre eles variáveis climáticas como a irradiância solar e a temperatura do local de instalação, e o sombreamento dos módulos do arranjo. De modo que, diante de condições desfavoráveis, pode-se reduzir significativamente a eficiência do sistema. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo implementar um modelo computacional, através da utilização de técnicas de modelagem, do sistema de controle TACS (Transient Analysis of Control Systems) e da linguagem MODELS no software ATP (Alternative Transient Program) e na sua interface ATPDraw, para a realização de simulações e do estudo do funcionamento e do desempenho de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica de BT (Baixa Tensão), sob a influência dos fatores externos irradiância solar, temperatura e sombreamento. A metodologia utilizada neste trabalho contém cinco etapas: levantamento de dados, modelagem matemática e computacional, simulações do sistema modelado sob a influência de fatores externos, comparação dos resultados com os dados de referência e validação do modelo. Foram plotados os gráficos de corrente, tensão e potência dos componentes: módulos fotovoltaicos operando isoladamente; módulos fotovoltaicos, conversor boost, MPPT (Maximum Power Point Tracking) e PWM (Pulse Width Modulation) para o chaveamento do conversor boost; PLL (Phase Locked Loop) e a rede elétrica de BT; inversor, PLL, controle de corrente, PWM para o chaveamento do inversor, indutor de acoplamento e a rede elétrica de BT; e do sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica de BT. Foi possível analisar o funcionamento do sistema modelado, com a verificação da influência dos fatores externos estudados, e verificar a confiabilidade e a validade da modelagem do sistema fotovoltaico conectado à rede elétrica de BT, diante da sua eficiência de, aproximadamente, 96%