CONTROLE COM DROOP DE TENSÃO BASEADO EM IMPEDÂNCIA VIRTUAL PARA UMA MICRORREDE CC ISOLADA COM GERAÇÃO FOTOVOLTAICA E BATERIAS
Microrredes CC, Sistemas Fotovoltaicos; Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias, Controle com Droop de Tensão, Impedância Virtual.
Nos sistemas fotovoltaicos isolados que utilizam armazenamento de energia em baterias, a implementação de uma microrrede em corrente contínua (CC) pode aumentar a eficiência do sistema, pois simplifica as etapas de conversão de energia em comparação com uma microrrede em corrente alternada (CA). Um dos desafios das microrredes é o controle dos conversores eletrônicos de potência, usados para processar a energia das diferentes fontes. Independentemente do tipo de microrrede, a estratégia de controle pode ser centralizada, onde um sistema mestre determina a potência a ser fornecida por cada fonte, ou descentralizada, onde cada fonte fornece potência de acordo com uma condição do sistema, como tensão ou frequência. Nessa dissertação, é proposta uma estratégia de controle descentralizada, com droop de tensão baseado em impedância virtual, para uma microrrede CC contendo geração fotovoltaica e armazenamento de energia em baterias. Essa estratégia tem como objetivo manter a tensão do barramento CC dentro de uma faixa de valores adequada, ao passo que cada fonte funciona de forma independente, evitando assim a necessidade de comunicação entre os conversores e possibilitando a expansão do sistema de maneira simplificada. A fim de testar a performance do sistema de controle proposto, a microrrede é implementada experimentalmente utilizando um painel fotovoltaico de 36 células e 60 W, uma bateria de chumbo-ácido de 12 V e 7 Ah, um conversor BOOSTXL-3PhGaNInv e um microcontrolador F28379D, ambos fabricados pela Texas Instruments. Resultados experimentais são usados para verificar a performance do sistema sob diferentes condições de insolação e de carga, bem como o método de carregamento das baterias.