UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Impacto do sombreamento na potência de saída de uma matriz fotovoltaica com diodos de bypass
Autor(es): CAMBAMBI, Claudio Adriano Correia
Primeiro Orientador: RIBEIRO, Enio Roberto
metadata.dc.contributor.advisor-co1: RIBEIRO, Paulo Fernando
Resumo: É bem verdade que o sombreamento parcial de uma matriz fotovoltaica reduz a capacidade de geração de energia. Acredita-se que a potência máxima de uma matriz fotovoltaica parcialmente sombreada seja inversamente proporcional ao percentual do sombreamento. Com tudo, consta na literatura que esse pode não ser o caso. A potência máxima de uma matriz pode ser tornar insensível ao percentual do sombreamento se um ponto crítico é atingido e, esse ponto crítico, depende do tamanho, número de módulos sombreados e da configuração da matriz. É constantemente relatado na literatura que em uma matriz fotovoltaica sob condições de sombreamento, a condição de menor impacto ocorre quando os módulos sombreados estão localizados na mesma coluna ou distribuídos em um número limitado de colunas. Na verdade, essa observação é 100% verdadeira em matrizes fotovoltaicas sem o uso do diodo de bypass. Conforme demonstrado nesta dissertação, a condição de menor impacto também pode ocorrer quando os módulos sombreados estão distribuídos em colunas distintas se os diodos de bypass são utilizados na configuração. Dessa forma, essa dissertação apresenta a relação entre a posição e o número de módulos sombreados versus a energia gerada por uma matriz fotovoltaica série-paralelo parcialmente sombreada e, estabelece um conjunto de equações analíticas para estimar a tensão, corrente e potência em cada ponto de máxima potência local, usando apenas informações da folha de dados, da maneira mais simples e direta, sem recorrer à modelagem complexas, evitando completamente o procedimento iterativo, eliminando a incerteza de cálculo e reduzindo significativamente o tempo de execução. As expressões derivadas são validadas por meio de simulações. Verificou-se que a perda de potência de saída, está direta e principalmente relacionada à posição dos módulos sombreados na matriz fotovoltaica.
Abstract: It is true that the partial shading of a photovoltaic matrix reduces the capacity power generation. It is believed that the maximum power of a photovoltaic matrix partially shading is inversely proportional to the percentage of shading. With everything, it appears in the literature that this may not be the case. The maximum power of a matrix can be rendered insensitive to the percentage of shading if a critical point is reached and, this critical point depends on the size, number of shaded modules and the configuration of the matrix. It is constantly reported in the literature that in a photovoltaic matrix under conditions shading, the least impact condition occurs when the shaded modules are located in the same column or distributed over a limited number of columns. In fact, this observation is 100% true in photovoltaic arrays without using the bypass diode. As demonstrated in this dissertation, the condition with the least impact can also occur when the shaded modules are distributed in different columns if the bypass diodes are used in the configuration. Thus, this dissertation presents the relationship between the and the number of shaded modules versus the energy generated by a photovoltaic matrix partially shaded parallel series and establishes a set of analytical equations for estimate the voltage, current and power at each point of maximum local power, using only information from the data sheet, in the simplest and most direct way, without resorting to modeling complex, completely avoiding the iterative procedure, eliminating the calculation uncertainty and significantly reducing execution time. Derived expressions are validated by simulations. It was found that the loss of output power is directly and mainly related to the position of the shaded modules in the photovoltaic matrix.
Palavras-chave: Modelagem
Matriz fotovoltaica
Sombreamento parcial
Diodo bypass
Potência
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTENCIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: Departamento 1
metadata.dc.publisher.program: PPG1
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2215
Data do documento: 17-Jul-2020
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