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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
To reduce the social and environmental impacts generated by energy production, the
use of renewable sources has grown significantly in recent years. Small-scale pico-hydro
systems have great potential and are following environmental requirements. These systems
can be integrated with microgrids and are very promising for presenting production 24 hours
a day. Within the scope of the SilkHouse project, a water wheel was built for the production of
energy and injection into the electrical microgrid, with powers of the order of 300W. The main
objective of this thesis is to analyze the integration of pico-hydro systems with microgrids
using photovoltaic microinverters. This approach allows the generators to work with variable
speed. For this, two different approaches were used, the first uses a protection circuit and
a DC/DC boost converter as an interface, and the other only the protection circuit. The
experimental validation was implemented on a test workbench in the laboratory, and real
context with the water wheel implemented at House of Silk. The data collected during the
tests were from three generators, a passive load, and a microinverter. With both approaches
validation, the main objective of the thesis was reached. The connection to the grid proved
to be stable and the results are encouraging for the exploration of the energetic potential of
pico-hydro systems.
Com o intuito de reduzir os impactos sociais e ambientais gerados pela produção de energia, a opção por fontes renováveis vem crescendo significativamente em anos recentes. Sistemas pico-hídricos de pequena escala, além de apresentarem grande potencial e utilização, minimizamos impactos ambientais e sociais. Esses sistemas podem ser integrados com microrredes, sendo muito promissores por apresentarem produção durante 24 horas por dia. No âmbito do projeto SilkHouse, foi construída uma roda d’água para a produção de energia e injeção na microrrede elétrica, compotências da ordem de 300W. O principal objetivo desta tese é analisar a integração de sistemas pico-hídricos com microrredes utilizando microinversores fotovoltaicos. Ométodo utilizado permite que os geradores trabalhem com velocidade variável. Para isso foram utilizadas duas abordagens distintas, uma delas utiliza umcircuito de proteção e um conversor CC/CC boost como interface, e a outra somente o circuito de proteção. A validação experimental foi realizada em uma bancada de teste no laboratório e emcontexto real com a roda d’água implementada na Casa da Seda. Os dados coletados durante os testes foram de três geradores, uma carga passiva e um microinversor. Com a validação de ambas as abordagens o objetivo principal da tese foi alcançado. A conexão com a rede se mostrou estável e os resultados são encorajadores para a exploração do potencial energético dos sistemas pico-hídricos.
Com o intuito de reduzir os impactos sociais e ambientais gerados pela produção de energia, a opção por fontes renováveis vem crescendo significativamente em anos recentes. Sistemas pico-hídricos de pequena escala, além de apresentarem grande potencial e utilização, minimizamos impactos ambientais e sociais. Esses sistemas podem ser integrados com microrredes, sendo muito promissores por apresentarem produção durante 24 horas por dia. No âmbito do projeto SilkHouse, foi construída uma roda d’água para a produção de energia e injeção na microrrede elétrica, compotências da ordem de 300W. O principal objetivo desta tese é analisar a integração de sistemas pico-hídricos com microrredes utilizando microinversores fotovoltaicos. Ométodo utilizado permite que os geradores trabalhem com velocidade variável. Para isso foram utilizadas duas abordagens distintas, uma delas utiliza umcircuito de proteção e um conversor CC/CC boost como interface, e a outra somente o circuito de proteção. A validação experimental foi realizada em uma bancada de teste no laboratório e emcontexto real com a roda d’água implementada na Casa da Seda. Os dados coletados durante os testes foram de três geradores, uma carga passiva e um microinversor. Com a validação de ambas as abordagens o objetivo principal da tese foi alcançado. A conexão com a rede se mostrou estável e os resultados são encorajadores para a exploração do potencial energético dos sistemas pico-hídricos.
Descrição
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Palavras-chave
Renewable energies Microgrid Pico-hydro systems Boost converter Photovoltaic microinverters