SISTEMA FOTOVOLTAICO COM CONDICIONAMENTO ATIVO DE POTÊNCIA EM SISTEMAS TRIFÁSICOS A QUATRO FIOS

Transcrição

1 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 SISTEMA FOTOVOLTAICO COM CONDICIONAMENTO ATIVO DE POTÊNCIA EM SISTEMAS TRIFÁSICOS A QUATRO FIOS LEONARDO B. G. CAMPANHOL 2 SÉRGIO A. O. DA SILVA 1 LEONARDO P. SAMPAIO 1 AZAURI A. O. JUNIOR 1 LEPQER - Laboratório e Eletôn e Potênia Qualiae e Energia e Energia Renovávei Univeriae Tenológ Feeral o Paraná UTFPR Av. Alberto Carazzai 164 CEP. 86- Cornélio Proópio - PR Brail 2 Univeriae Tenológ Feeral o Paraná UTFPR Av. Monteiro Lobato /n CEP Ponta Groa - PR Brail Univeriae e São Paulo USP Av. Trabalhaor São-arlene 4 CEP São Carlo - SP Brail ampanhol@utfpr.eu.br 2 augu@utfpr.eu.br 1 ampaio@utfpr.eu.br 1 azauri@.up.br Abtrat Thi work eal with a tuy of a photovoltai ytem onnete to three-phae four-wire utility gri by mean of a three full-brige ingle-phae inverter. Simultaneouly with it apability for injeting ative power into the gri the photovoltai ytem perform both reative power ompenation an harmoni urrent uppreion of nonlinear loa. The propoe algorithm are ue to obtain the urrent referene of the full-brige inverter. They are bae on the ynhronou referene frame theory whih are implemente in onjuntion with a perturb-an-oberve maximum power point traking tehnique for rawing maximum power from the photovoltai array. Simulation reult are preente in orer to valiate the propoe ontrol trategy a well to analyze the ytem feaibility. Keywor Ative power injetion harmoni uppreion reative power ompenation power quality. Reumo Ete trabalho apreenta o etuo e um itema fotovoltaio onetao em um itema elétrio trifáio a quatro-fio utilizano trê inverore monofáio full-brige. Simultaneamente om a apaiae e injeção e potênia ativa na ree elétr o itema fotovoltaio realiza tanto a ompenação a potênia reativa quanto a upreão e orrente harmôn geraa por arga não lineare. O algoritmo propoto para obtenção a orrente e referênia o inverore full-brige ão baeao no itema e eixo e referênia ínrona. Ete ão implementao em onjunto om a tén e ratreamento e máxima potênia enominaa perturbação e obervação no intuito e obter a máxima potênia iponibilizaa pelo painéi fotovoltaio. Reultao a imulação ão apreentao para valiar a etratégia e ontrole propota aim omo analr a viabiliae o itema. Palavra-have Injeção e potênia ativa upreão e harmônio ompenação e reativo qualiae e energia. 1 Introução No último ano etuo relaionao à fonte alternativa e renovávei e geração e energia têm aumentano igniftivamente. Ito e eve à reente emana e energia elétr bem omo pela bua a reução o impato eológio e eonômio auao pela fonte onvenionai e geração e energia. Deta forma a tenênia e muança no enário traiional e geração e energia elétr tem e tornao eminente. Entre a fonte renovávei e energia poe-e etaar a hirául a biomaa a eól e a olar. Em relação à energia olar eta poe er utilizaa omo fonte e energia atravé a utilização e painéi fotovoltaio PV) no proeo e onverão para energia elétr. O PV ão ipoitivo que utilizam o efeito fotoelétrio para onverter a energia olar em energia elétr. Eta forma e geração e energia é onieraa limpa e om impato ambiental quae nulo poi ão gerao reíuo omente no proeo e fabrção e no earte. Dete moo a geração e energia elétr utilizano itema fotovoltaio tem io onieraa por muito a forma mai promiora entre a vária fonte alternativa e renovávei e energia exitente. Para que a energia elétr proveniente o arranjo PV eja injetaa na ree elétr é neeário um aequao etágio e onverão e energia. Ito e eve pela neeiae e onverter a energia CC proveniente o arranjo PV em energia CA para injeção na ree. Normalmente eta onverão é realizaa utilizano oi etágio eno o primeiro etágio CC/CC para elevação a tenão proveniente o PV; e o eguno etágio CC/CA para a onexão o itema PV na ree elétr Altin & Ozemir 21; Shonarie & Martin 28; Walker & Sernia 24). Em ivero itema PV o etágio e elevação CC/CC poe er uprimio. Aim a energia proveniente o PV poe er injetaa na ree elétr utilizano omente o onveror CC/CA aumentano a efiiênia o itema Jain & Agarwal 27; Wu et al. 211; Zhou et al. 214). Além o tema relaionao à fonte alternativa e energia há também outra quetão batante utia no último ano a qual etá relaionaa om a qualiae a energia elétr QEE) no itema elétrio e potênia. Ito e eve à reente utilização e arga não lineare uja araterít é renar orrente om elevao onteúo harmôn a ree elétr ontribuino aim para a egraação a QEE Dugan et al. 212). 246

2 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 Quano a orrente harmôn interagem om a impeânia a linha reultam em itorçõe na tenão a ree mai epeifmente no ponto e aoplamento omum PAC). A tenõe harmôn poem er onieraa um o prinipai problema e QEE enontrao no itema elétrio e potênia. Além io a irulação e orrente harmôn na ree elétr poe auar entre outro aqueimento exeivo e tranformaore aumento e ruío na frequênia auível oilaçõe eletromagnét e torque em motore elétrio bem omo reução o fator e potênia FP) Dugan et al. 212). Uma alternativa para minimizar o problema e QEE auao por arga não lineare é a utilização e filtro ativo e potênia FAP) paralelo implementao utilizano onverore CC/CA. Ete ão normalmente utilizao para upreão e harmônio e orrente bem omo para ompenação a potênia reativa a arga Singh Haa & Chanra 1999; Campanhol Silva & Goetel 21). Na literatura ivero trabalho têm io apreentao emontrano a implementação e FAP que imultaneamente realizam o proeamento a energia ativa proveniente e PV. Ete têm io aplo tanto em itema monofáio Souza Santo & Martin 21; Tan Salam & Juoh 2; Wu et al. 27) quanto em trifáio Blorfan et al. 211; Minambre-Maro et al. 212). Nete trabalho ão propoto oi algoritmo para geração a orrente e referênia a erem utilizaa na malha e ontrole e um onveror CC/CA trifáio a quatro-fio. Ete é uao para o oniionamento ativo a energia proveniente e um arranjo PV bem omo para a upreão e orrente harmôn e ompenação e reativo gerao por arga não lineare ou eja o itema PV também eempenhará a função e FAP. A Figura 1 motra o itema em etuo enominao nete trabalho e PV-FAP o qual é implementao utilizano trê inverore monofáio full-brige onetao no memo barramento e tenão CC om iolação galvân entre o inverore e a ree elétr Campanhol Silva & Goetel 21). O painéi fotovoltaio ão implementao utilizano um moelo elétrio equivalente Gow & Manning 1999; Soare Vieira & Caaro 211). O itema fotovoltaio ompleto é formao por oi arranjo onetao em paralelo one aa um ete arranjo é formao por oito plaa fotovolta onetaa em érie reultano em uma tenão e 24V no barramento CC já onierano o painéi em oniçõe nominai e operação Stanar Tet Conition - STC). Deta forma é poível etabeleer a ireta onexão entre o arranjo fotovoltaio e o barramento CC o inverore onforme motrao na Figura 1. Portanto não há neeiae a utilização e um onveror CC/CC para elevação a tenão o PV o que I p reultaria na iminuição a efiiênia o itema. O oi algoritmo aotao para obtenção a V orrente e referênia a erem intetizaa pelo itema PV-FAP ão baeao no itema e eixo e referênia ínrona SRF Synhronou Referene Frame) Silva & Moeto 2). No primeiro algoritmo enominao ontrole e orrente inepenente por fae CCIF) o itema PV-FAP atua na upreão e orrente harmôn a arga e ompenação e potênia reativa em onierar poívei eequilíbrio e orrente entre a fae. Nete ao a orrente ompenaa a ree erão enoiai no entanto eequilibraa. Já o eguno algoritmo realiza ompenação e ebalanço a orrente e arga CDCC). Neta etratégia o PV-FAP atua na upreão e orrente harmôn a arga ompenação e potênia reativa bem omo na ompenação e eequilíbrio e orrente entre a fae. Nete ao a orrente ompenaa na ree erão enoiai e equilibraa. No entanto inepenentemente a etratégia e ontrole aotaa o itema PV-FAP realiza a injeção e potênia ativa na ree elétr eno eta proveniente o arranjo fotovoltaio onetao no barramento CC. A máxima potênia iponibilizaa pelo painéi PV é extraía utilizano a tén e ratreamento e máxima potênia MPPT) enominaa P&O Perturb an Oberve) BRITO et. al. 21). Reultao e imulaçõe ão apreentao no intuito e omprovar o eenvolvimento teório bem omo avaliar o eempenho o itema PV-FAP. Ete trabalho é organizao omo erito a eguir. Na Seção 2 ão apreentaa a etrutura e potênia o itema PV-FAP o moelo equivalente o arranjo PV o algoritmo e MPPT o algoritmo e geração a orrente e referênia aim omo o itema e ontrole a malha e orrente o inverore e a malha e tenão o barramento CC. Já na Seção ão motrao o reultao e imulação enquanto a onluõe ão apreentaa na Seção 4. i L f v v v n i i a i b i a b L fb i b Figura 1. Sitema PV-FAP trifáio a quatro-fio. 2 Sitema e Potênia e Etratégia e Controle v a b ) P L L i L a b ) v L fa L a La L b Lb C a r g a A Figura i 1 motra a etrutura e potênia o itema S RPV-FAP F K i P a b ) 1 aotao nete trabalho K P W a M Vqual L é implementaa utilizano K itrê / I inverore monofáio f + L f R full-brige. K v P Eta topologia C o n permite t r o l realizar a o r a ompenação a 1 i T P I m a l h a e o r r e n t e ) orrente a ree e forma inepenen- K I / v V C o n t r o l a o r P I m a l h a e t e n ã o ) 247 i a i L i L L L i L i L n i n C C a r g a C a r g a I p v A r r a n j o F o t o v o l t a i _ i a b S i t e m a F í

3 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 te por fae. Além io a tenão no barramento CC é reuzia por um fator e quano omparao por exemplo om a topologia e inveror four-leg Campanhol Silva & Goetel 21). Entretanto omo o inverore monofáio etão onetao no memo barramento CC trê tranformaore e iolação ão uao para promover a iolação galvân entre o itema PV-FAP e a ree elétr. O painel fotovoltaio aotao nete trabalho é o Sunmoule Plu SW 24 SolarWorl). O onjunto ompleto o itema PV é formao por oi arranjo onetao em paralelo one aa um ele poui oito painéi PV onetao em érie. Aim obtéme na aía ete arranjo uma potênia máxima equivalente a 92kW STC). 2. Corrente e Referênia o V Sitema =2 PV-FAP não A orrente e referênia uaa na malha e ontrole Entraa e orrente o itema PV-FAP ão obtia utilizano V oi PV ) algoritmo V im PV> 2 V =V PV V e ro Controlaor -V motrao na Figura 4 PIetenão Campanhol Silva & Goetel 21) o quai ão baeao no itema e eixo e referênia ínrona Silva & Moeto 2). No ontrole e orrente inepenente por fae CCIF) a orrente monofá a arga é meia e atraaa e raiano gerano uma orrente em quaratura. Deta forma onierano que = obtêm-e um itema trifáio fitíio repre- 2.1 Moelo Equivalente e PV I pv t) Nete trabalho z X é aotao um iruito elétrio 1 z- PI I pvt I 1 equivalente e uma élula fotovolta o qual é re-. pv V preentao pv t) por uma z fonte e orrente onetaa em paralelo om um 1z- apaitor onforme motra a Figura 2 Soare Vieira & Caaro 211). V pv Sitema P un Fotovoltaio T i pv Figura 2. Sitema equivalente o PV. V pv Nete moelo e repreentam a tenão e orrente o arranjo fotovoltaio repetivamente; T repreenta a temperatura ambiente em Kelvin; e repreenta a inteniae e raiação V =2 olar. não A orrente poe er obtia por: Entraa 1) V PV ) V im PV> 2 V =V PV V -V one repreenta o número e plaa fotovolta onetaa em paralelo. Já a graneza é alulaa por: 2.2 Tén e MPPT e Controle a Tenão CC Sitema P un I i e ro Controlaor Fotovoltaio pv t) PI BT z T X 1 z- malha e tenão). V pv t) z 1z- Para extração a máxima potênia o arranjo fotovoltaio é implementao o algoritmo P&O onforme motra a Figura a) BRITO et al. 21). Ete é empregao para obtenção a orrente e referênia o itema PV ) one eta é ineria no algoritmo e geração a orrente e referênia ) o PV-FAP onforme motrao na Figura 4. Entretanto além o métoo e MPPT um algoritmo aiional é uao para regular a tenão e referênia o barramento CC omo ilutrao na Figura b). A tenão e referênia o barramento CC é regulaa onierano a potênia iponibilizaa pelo arranjo fotovoltaio. Quano a oniçõe ambientai tai omo raiação olar e temperatura ambiente ão favorávei e o arranjo PV etá gerano energia elétr a referênia e tenão o barramento CC é onieraa igual à tenão e aía o arranjo fotovoltaio ou eja =. Nete ao a energia renaa o arranjo PV é enviaa ao barramento CC e a maior parte exeente eta energia é intetizaa pelo itema PV-FAP e injetaa na ree elétr. Entretanto em oniçõe ambientai efavorávei one a energia proveniente o arranjo PV não é ufiiente para manter a tenão o barramento CC o algoritmo impõe ao barramento CC uma tenão e referênia e valor ontante no ao em quetão = 2V. Ete é o valor mínimo e tenão neeário para que o itema opere omo FAP. Neta onição a tenão I pv t) z X o barramento CC é ontrolaa pela 1 z- PI I pvt I 1 energia ativa renaa. pv a ree elétr. Deta forma o V pv t) z itema PV-FAP 1z- paa a operar omo um FAP onvenional e nete ao toa a potênia ativa onumia pela arga é renaa a ree elétr. V pv a) V PI I pvt pv 1 I pv 2) one e ão repetivamente a tenão e a orrente no terminai e aía a élula fotovolta; é a fotoorrente; é a orrente e aturação revera; e ão a reitênia érie e paralela repetivamente; é a arga o elétron; é o fator e qualiae a junção p-n; e é a ontante e Boltzmann Soare Vieira & Caaro 211). Como 2) não poe er reolvia algebrmente evio à relação não linear entre a orrente e a tenão V eve er aotao um métoo numério para a reolução a referia equação e moo a alular a orrente o arranjo fotovoltaio. O parâmetro o itema PV ão: tenão e aía ) inteniae e raiação olar ) e temperatura ambiente ) obtio em STC. A partir eta onieraçõe a orrente é obtia por uma rotina e álulo implementaa no bloo Sitema Fotovoltaio motrao na Figura 2 Soare Vieira & Caaro 211). V =2 V pv não Sitema P un Fotovoltaio V Entraa pv V T PV ) VPV> 2 im V =V PV V e ro Controlaor PI -V b) Figura. a) Algoritmo P&O; b) Regulação a tenão. i BT malha e tenão) i T 248

4 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 entao pela graneza e orrente no itema e oorenaa αβ onforme poe er obervao na Figura 4. Realizano a tranformação para o referenial ínrono ireto utilizano ) a parela ativa funamentai a orrente a arga ão tranformaa em graneza ontínua ) enquanto a parela harmôn ão tranformaa em graneza oilante. Nete ao poe er obtia utilizano filtro paa-baixa FPB). A orrente funamentai e referênia ) a quai ão graneza enoiai ão obtia por 4). Já a orrente e referênia o itema PV-FAP ) ão obtia ubtraino a orrente a arga ) a orrente funamentai e referênia ) onforme ). Verif-e em 4) a preença a graneza e one é obtia na aía a malha e ontrole a tenão o barramento CC. Eta repreenta a orrente ativa total a er renaa pelo onverore para manter a tenão ete barramento ontante. Já repreenta a parela e orrente ativa obtia o algoritmo e MPPT ou eja a parela ativa e orrente geraa pelo arranjo PV a er injetaa na ree. ) Pela Figura 4 verif-e que amba a graneza e ão iviia por trê e moo a obter a orrente reultante e. Ito é neeário para que tai orrente ejam intetizaa igualmente entre o trê onverore. No algoritmo e ompenação e ebalanço a orrente e arga CDCC) a nova orrente funamentai e referênia ) ão alulaa por 6). Aim a nova orrente e referênia o itema PV-FAP ) ão obtia por ). 6) one tivamente. e ão ao por 7) e 8) repe7) ) 8) 4) Controle e Corrente Inepenente por Fae CCIF) Ipv iαa αβ ia ita ia FPB iβa π/2 a q ib Atrao Ipv iαb αβ ib itb ib FPB iβb π/2 b q ib Atrao I pv il iα αβ i it i FPB iβ π/2 q ib Atrao il Compenação e Debalanço a Corrente e Carga CDCC) itb 1v i v b it b it 2 in Malha e tenão o barramento CC Lfb Lf V iαt αβ q ita Controlaor PI e tenão V αβ LLa LLb i ilβt LL Lfa ibt 1 ib iln in Ipv Carga Carga Carga ab Arranjo Fotovoltaio Algoritmo C P&O il IpvT 1 Ipv Figura 4. Algoritmo e geração a orrente e referênia para o moo e operação CCIF e CDCC. vab) 2.4 Malha e Controle e Corrente A Figura motra o iagrama em bloo que repreenta a malha e ontrole e orrente e aa um o onverore monofáio full-brige. Nete iagrama KPi e KIi repreentam repetivamente o ganho proporional e integral o ontrolaor PI e orrente; KPv e KIv repreentam o repetivo ganho proporional e integral o ontrolaor PI a malha e tenão o barramento CC; KPWM é o ganho a moulação PWM; Leq é a inutânia equivalente e aoplamento o itema PV-FAP ompota pela oma a inutânia e iperão o tranformaor ) om a inutânia e filtragem ); e RLeq é a reitênia érie total obtia pela oma a reitênia e iperão o tranformaor om a o inutor ). PLL ilab) Ipv SRF V KPv V KIv / KPi iab) KIi / KPWM V 1 iab) Leq + RLeq Sitema Fíio Controlaor PI malha e orrente) 1 ib Controlaor PI malha e tenão) Figura. Diagrama em bloo a malha e ontrole e orrente. Reultao A imulaçõe omputaionai foram realizaa em tempo reto utilizano o oftware MATLAB/Simulink one foi poível implementar a etrutura ompleta o itema PV-FAP o algoritmo CCIF e CDCC o itema e MPPT P&O além o ontrolaore a malha e orrente e tenão. Como a imulaçõe foram realizaa em tempo 249

5 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 reto o ontrolaore PI foram retizao utilizano o métoo trapezoial. Também foram onierao o atrao introuzio pelo filtro antialiaing bem omo o tempo morto exitente no aionamento a have e potênia. A arga não lineare ebalaneaa utilizaa na imulaçõe ão formaa por trê retifore monofáio e ona ompleta alimentano arga RL eequilibraa. O prinipai parâmetro utilizao na imulaçõe etão apreentao na Tabela I. A Figura 6 motra a tenõe e fae a ree ) a orrente ompenaa a ree ) a orrente intetizaa pelo itema PV-FAP ) e a orrente ebalaneaa a arga ) para o itema PV-FAP uano o algoritmo CCIF. Trê iferente ao e operação ão onierao na imulaçõe eno ete: Cao 1 ompenação a potênia reativa e upreão a orrente harmôn om a arga não lineare onetaa à ree operação omo FAP); Cao 2 - injeção e potênia ativa na ree bem omo ompenação a potênia reativa e upreão a orrente harmôn om a arga não lineare onetaa; Cao injeção e potênia ativa na ree om a arga não lineare eonetaa. A Figura 7 motra a mema graneza para o trê iferente ao e operação para o itema PV-FAP uano o algoritmo CDCC. A Figura 6 a) motra a tenõe e a orrente para o itema PV-FAP operano omente omo FAP ou eja Cao 1 e operação. Nete ao o itema atua na ompenação a potênia reativa e na upreão a orrente harmôn a arga. Verif-e que a orrente ompenaa a ree ão enoiai e e enontram em fae om a repetiva tenõe e fae. Já a Figura 6 b) motra a tenõe e orrente para o itema PV-FAP realizano injeção e potênia ativa na ree além e ompenar o reativo e uprimir o harmônio Cao 2). Nete toa a potênia onumia pela arga ativa reativa e harmôn) ão forneia pelo itema PV-FAP. O exeente e potênia ativa geraa pelo PV é injetao na ree elétr. Deta forma verife que a orrente a ree e enontram em opoição e fae om a repetiva tenõe e alimentação. Na Figura 7 a) e 7 b) além a ompenação e reativo upreão e harmônio e injeção e potênia ativa na ree o itema PV-FAP realiza a ompenação o ebalanço a orrente a arga tornano a orrente a fonte equilibraa. Tabela I - Parâmetro e imulação. Tenão efz e fae a ree elétr Frequênia a ree elétr Inutânia e aoplamento Reitênia érie o inutore e aoplamento Inutânia e iperão o tranformaor Reitênia e iperão o tranformaor Tenão o Barramento CC Capaitânia o barramento CC Frequênia e amotragem Frequênia e haveamento o inveror V = 127V f = 6Hz Lf = 147mH RLf = 22 Ω LLt = 182mH RLt = 26Ω V = 2V = 2mF fa = 6kHz fh = 2kHz KPi = 226 KIi = 66x1 KPv = 27 KI v = 16 Ganho o ontrolaor PI a malha e orrente Ganho o ontrolaor PI a malha e tenão Parâmetro a plaa fotovolta Sunmoule Plu SW 24 STC). Potênia máxima Pmax = 24W Tenão no ponto e máxima potênia Vmpp = 8 V Corrente no ponto e máxima potênia Impp = 796 A Tenão e iruito aberto Vo = 7 V Corrente e urto-iruito I = 849 A Parâmetro a trê arga não-lineare monofá. Retifor monofáio e ona ompleta arga R-L) 2 fae a fae b fae Ra=18Ω Rb=178Ω R=24Ω La=6mH Lb=4mH L=6mH v 2 v il il.4.6 Time Time v il Time.8.1 a) b) ) Figura 6. Tenão e fae a ree ) e orrente ) o itema PV-FAP utilizano o algoritmo CCIF: a) Compenação e reativo e upreão e harmônio ao 1); b) Injeção e potênia ativa ompenação e reativo e upreão e harmônio ao 2); ) Injeção e potênia ativa na ree elétr ao ). 2

6 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e v 2 v il il.4.6 Time Time v il Time.8.1 a) b) ) Figura 7. Tenão e fae a ree ) e orrente ) o itema PV-FAP utilizano o algoritmo CDCC: a) Compenação e reativo e upreão e harmônio ao 1); b) Injeção e potênia ativa ompenação e reativo e upreão e harmônio ao 2); ) Injeção e potênia ativa na ree elétr ao ). motra o omportamento a tenão o barramento CC. Oberva-e que quano o PV não fornee energia o itema PV-FAP mantém =2V. Porém om o aumento a raiação olar torna-e a própria tenão e aía o PV ou eja. A Tabela II motra a itorção harmôn total DHT) a orrente a arga e a orrente ompenaa a fonte onierano o trê ao e operação o itema PV-FAP onforme o reultao motrao na Figura 6 e 7. Para o Cao 1 a DHT a orrente a fonte apreentam valore aproximao e % para o oi moo e operação. Por outro lao para o Cao 2 a DHT a orrente a fonte apreentam valore maiore que 6%. Ito aontee evio a preença e pike neta orrente oaionao pela alta erivaa a orrente a arga. No entanto poe-e obter uma reução maior na DHT a orrente ompenaa por meio a ubtituição o ontrolaore PI lineare utilizao no ontrole a malha e orrente por outra topologia e ontrolaore omo por exemplo a utilização e ontrolaore reonante intonizao na frequênia o harmônio e maior amplitue. Já para o Cao a DHT obtia é menor que o etabeleio por norma IEEE 2; ABNT 212) a quai requerem que a orrente injetaa na ree apreentem DHT abaixo e %. Na Figura 6 ) e 7 ) o itema PV-FAP injeta na ree elétr toa a potênia ativa geraa pela plaa fotovolta em STC. Nete ao toa a arga não lineare foram eonetaa a ree. Como poe er obervao a orrente a fonte ão enoiai e enontram-e em opoição e fae om a repetiva tenõe tanto para o itema uano o algoritmo CCIF quanto o CDCC. Portanto toa a potênia ativa prouzia pelo PV é injetaa na ree. A Figura 8 motra o omportamento o itema para iferente nívei e raiação olar para o itema PV-FAP utilizano o algoritmo CDCC om a trê arga não lineare onetaa na ree elétr. A Figura 8 a) motra a potênia ativa ieal e aía o PV ) obtia pelo moelo e a potênia ativa real e aía ) extraía o PV pelo algoritmo e MPPT P&O. A Figura 8 b) apreenta o valore efze a orrente e. Como poe er obervao para o aumento a raiação olar há uma reução no valor efz a orrente a fonte poi o itema PV-FAP injeta na ree parte a potênia ativa onumia pela arga. Entretanto quano o itema PV apreenta potênia e aía uperior a 2W toa a potênia a arga ão alimentaa pelo PV-FAP e a potenia ativa exeente é injetaa na ree. Deta forma tem-e um aumento no valor efz a orrente a ree. Já a Figura 8 ) V 22 V 1 1 Ppv 1 Po Time Time Time a) b) ) Figura 8. Sitema PV-FAP para iferente nívei e raiação olar moo CDCC): a) Potênia e aía o PV b) valor efz a orrente e ; ) Tenão no barramento CC e ) e ); 2

7 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 Tabela II - Ditorção Harmôn Total DHT%) a orrente a arga e ompenaa a ree. Moo CCIF Moo CDCC Cao Cao Cao Conluão Ete trabalho apreentou o etuo e um itema fotovoltaio om oniionamento ativo e potênia. Ete foi aplo em um itema elétrio trifáio a quatro-fio para realizar imultaneamente a injeção e potênia ativa na ree elétr bem omo a ompenação a potênia reativa quanto a upreão a orrente harmôn geraa por arga não lineare monofá eequilibraa. O arranjo fotovoltaio foi aoplao à ree elétr utilizano trê inverore monofáio full-brige onetao ao memo barramento e tenão CC. O painéi fotovoltaio foram onetao iretamente ao barramento e tenão CC não haveno a neeiae e utilização e um onveror CC/CC para elevação a tenão e aía o PV. Dua etratégia para obtenção a orrente e referênia o itema PV-FAP foram apreentaa eno ela a CCIF e CDCC. Juntamente om a repetiva etratégia foi implementao o algoritmo P&O para ratreamento a máxima potênia iponível pelo PV. Atravé o reultao e imulação verifiou-e o bom eempenho o itema PV-FAP na ompenação e reativo e upreão e harmônio bem omo na injeção e potênia ativa na ree elétr onierano iferente oniçõe e operação o itema PV-FAP. Referênia ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 212) ABNT NBR IEC 62116:212. Proeimento e enaio e antiilhamento para inverore e itema fotovoltaio onetao à ree elétr. Rio e Janeiro: ABNT. ALTIN N. an OZDEMIR S. 21) Three-Phae Three-Level Gri Interative Inverter With Fuzzy Logi Bae Maximum Power Point Traking Controller. Energy Converion an Management Journal. Vol. 69 pp BLORFAN A. WIRA P. FLIELLER D. STURTZER G. an MERCKLE J. 211) A Three-Phae Hybri Ative Power Filter with Photovoltai Generation an Hyterei Current Control. In Annual Conferene of the IEEE Inutrial Eletroni Soiety - IECON. Melbourne 7-1 November 211. Pataway: IEEE pp BRITO M. A. G. SAMPAIO L. P. GALOTTO JUNIOR L. an CANESIN C. A. 21) Evaluation of the Main MPPT Tehnique for Photovoltai Appltion. IEEE Tranation on Inutrial Eletroni. Vol. 6 No. pp CAMPANHOL L. B. G. SILVA S. A. O. an GOEDTEL A. 21) Filtro Ativo e Potênia Paralelo Aplo em Sitema Trifáio a Quatro-Fio. Eletrôn e Potênia. Vol. 18 No. 1 pp DUGAN R. C. MGRANAGHAN M. F. SANTOSO S. an BEATY H. W. 212) Eletrl Power Sytem Quality MGraw-Hill Thir Eition New York USA. GOW J. A. an MANNING C. D. 1999) Development of a photovoltai array moel for ue in power-eletroni imulation tuie. IEE Proeeing Eletri Power Appltion. Vol. 146 No. 2 pp INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. 2) IEEE t Reommene Pratie for Utility Interfae of Photovoltai PV) Sytem. Pataway: IEEE. JAIN S. an AGARWAL V. 27) A ingle-tage gri onnete inverter topology for olar pv ytem with maximum power point traking. IEEE Tranation on Power Eletroni. Vol. 22 No. pp MINAMBRES-MARCOS V. ROMERO- CADAVAL E. GUERRERO-MARTINEZ M. A. an MILANES-MONTERO M. I. 212) Three-phae ingle tage photovoltai inverter with ative filtering apabilitie. In Annual Conferene of the IEEE Inutrial Eletroni Soiety - IECON. Montreal 2-28 Otober 212. Pataway: IEEE pp SCHONARDIE M. F. an MARTINS D. C. 28) Three-phae gri-onnete photovoltai ytem with ative an reative power ontrol uing q tranformation. In Power Eletroni Speialit Conferene-PESC. Rhoe 1-19 June 212. Pataway: IEEE. pp SILVA S. A. O. an MODESTO R. A. 2) A Comparative Analyi of SRF-bae Controller Applie to Ative Power Line Conitioner. In Annual Conferene of the IEEE Inutrial Eletroni Soiety - IECON. Roanoke 2-6 November 2. Pataway: IEEE pp

8 Anai o XX Congreo Braileiro e Automát Belo Horizonte MG 2 a 24 e Setembro e 214 SINGH B. HADDAD K. A. an CHANDRA A. 1999) A Review of Ative Filter for Power Quality Improvement. IEEE Tranation on Inutrial Eletroni. Vol. 46 No. pp SOARES A. C. M. VIEIRA E. an CASARO M.M. 211) Simulation of a photovoltai moel uing bietion metho. In Brazilian Power Eletroni Conferene-COBEP. Bonito 11-1 September 211. Pataway: IEEE pp SOUZA K. C. A. SANTOS W. M. an MARTINS D. C. 21) Optimization of the Magneti Core Volume in a Single-Phae Gri-Connete PV Sytem with Ative an Reative Power Control. Eletrôn e Potênia. Vol. 18 No. 4 pp TAN P. C. SALAM Z. an JUSOH A. 2) A Single-Phae Hybri Ative Power Filter uing Extenion p-q Theorem for Photovoltai Appltion. In International Conferene on Power Eletroni an Drive Sytem - PEDS. Kuala Lumpur 28th November to 1t Deember 2. Pataway: IEEE pp WALKER R. G. an SERNIA C. P. 24) Caae - onverter onnetion of photovoltai moule. IEEE Tranation on Power Eletroni. Vol. 19 No. 4 pp WU Tai-Fu CHANG Chih-Hao LIN Li-Chiun an KUO Chia-Ling 211) Power Lo Comparion of Single- an Two-Stage Gri- Connete Photovoltai Sytem. IEEE Tranation on Energy Converion. Vol. 26 No. 2 pp WU Tai-Fu NIEN Hung-Shou HSIEH Hui-Ming an SHEN Chih-Lung. 27) PV Power Injetion an Ative Power Filtering With Amplitue-Clamping an Amplitue-Saling Algorithm. IEEE Tranation on Inutry Appltion. Vol. 4 No. pp ZHOU Y. HUANG W. ZHAO P. an ZHAO J. 214) A Tranformerle Gri-Connete Photovoltai Sytem Bae on the Couple Inutor Single-Stage Boot Three-Phae Inverter. IEEE Tranation on Power Eletroni. Vol. 29 No. pp