Ferramentas para a caracterização de painéis fotovoltaicos

Neste trabajo apresentamos procedimientos y herramientas para la caracterización completa de paneles fotovoltaicos. Como punto de partida, fueron obtenidas las curvas caracteristicas provenidas por el fabricante. En un segundo momento fueron hechas coletas manuales de dados para la confección de las curvas caracteristicas. A partir de las propriedades fisicas de semiconductores el modelamento del panel fue establecido. El procedimiento establecido és muy fatigoso y reiterativo, podendo llevar a imprecisiones. Para la automatización deste procedimiento, lo siguiente sistema fue proyectado y montado: un conversor dc/dc permite realizar el control electronico de carga resistiva; un computadora realiza el control cíclico de la variación de carga del panel. Un sistema de aquisición de dados permite la obtención de los parámetros en el panel. A partir desta coleta de dados automatizada un software constroe las curvas caracteristicas.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Characterization of photovoltaic generators and development of a maximum power point tracking for stand-alone systems applied to rural electrification

A maximização da eficiência na conversão de energia elétrica é essencial para o desenvolvimento da viabilidade técnica e econômica dos sistemas de energia solar fotovoltaica. Este trabalho apresenta a caracterização de geradores fotovoltaicos e o desenvolvimento de conversor eletrônico para máxima transferência de potência em um sistema autônomo aplicado à eletrificação rural. O sistema fotovoltaico utilizado é similar aos sistemas instalados pela Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG nas residências de comunidades isoladas dentro dos programas Luz Solar e Luz Para Todos. Inicialmente foram desenvolvidos modelos e procedimentos de ensaios de geradores fotovoltaicos, cobrindo requisitos mínimos de desempenho e com adequações às normas nacionais e internacionais. A partir da coleta de dados foi realizada a estimação de parâmetros do modelo do gerador fotovoltaico. A validação do procedimento de ensaios e da estimação foi realizada por meio da comparação com ensaios realizados no Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos Estados Unidos da América - NREL. Os erros percentuais obtidos foram menores que 6,0%. O conversor para máxima transferência de potência consiste de um conversor de corrente contínua na configuração abaixadora e o algoritmo de controle foi implementado utilizando um microcontrolador. O sistema foi simulado com o objetivo de otimizar o projeto e realizar um estudo comparativo com os resultados do monitoramento do sistema. Os resultados do monitoramento do protótipo do conversor para máxima transferência de potência apresentaram uma eficiência na faixa de 80 a 90%. Estas iniciativas estão dando suporte às ações governamentais no controle da qualidade de equipamentos e promovendo o desenvolvimento de tecnologia nacional.The maximization of efficiency in energy conversion systems is crucial for the development of technical and economical viability of photovoltaic systems. This work presents the characterization of photovoltaic generators and the development of an electronic converter with Maximum Power Point Tracking - MPPT for stand-alone systems applied to rural electrification. The stand-alone photovoltaic system used is similar to the systems installed by Companhia Energética de Minas Gerais - CEMIG in residences of isolated communities, inside the programs Luz Solar and Luz Para Todos. Initially, models and test procedures for photovoltaic generators were developed, attending the minimum performance requirements in compliance with national and international standards. The models parameters were estimated from the data collection. The test procedure’s validation and the parameters estimation were implemented using a comparative study with test results done in the National Renewable Laboratory – NREL from United States of America. The maximum error was less than 6.0%. The converter with Maximum Power Point Tracking - MPPT consists of a direct current converter in buck configuration and the control algorithm was implemented in a microcontroller. A system simulation was implemented and the aims were to optimize the project and carry out a comparative study with the monitoring results. The results of the MPPT prototype presented efficiency around 80 to 90%. These initiatives are xxv supporting the government actions in the quality control of equipments and promoting the development of national technology.Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIGNão foi localizado o CPF do autor

Gerador fotovoltaico: modelgem e simulação

As variações de intensidade solar, temperatura ambiente ou carga, são parâmetros que alteram o ponto ótimo de operação de um gerador fotovoltaico. Desta forma, deve-se analisar o seu comportamento, a fim de otimizar seu funcionamento. Este trabalho visou apresentar a modelagem e a simulação de um gerador fotovoltaico mediante características fornecidas pelo fabricante, utilizando-se programas de digitalização de curvas e simulação (Simulink do Matlab®), analisando seu comportamento em relação à variação de intensidade solar e temperatura, comparando as curvas obtidas com as fornecidas pelo fabricante. Os resultados obtidos foram satisfatórios, validando o modelo utilizado para simulação de geradores fotovoltaicos.Solar intensity, ambient temperature or load variations are parameters which change the optimal operation point of photovoltaic generators. Thus, one must analyze its behavior in order to optimize its functioning. This study aimed at modeling and simulating a photovoltaic generator following the characteristics informed by the manufacturer. With the use of computer programs of curve digitalization and simulation (Simulink do Matlab®), the behavior of the generator was analyzed relative to temperature and solar intensity variations, and compared with the information supplied by the manufacturer. The results were satisfactory and the proposed model was valid for simulation of photovoltaic generators

A review on electric vehicles and their interaction with smart grids: the case of Brazil

This work provides a comprehensive literature review to evaluate the expected impacts of the introduction of electric vehicles into the power electric system with smart grid, examining the case of Brazil. Previous studies point out to different impact levels with the introduction of electric vehicles in the country’s electric grid, varying from small impacts for substitution of 10 % of the fleet, to potential difficulties if more than 20 % of the fleet is replaced. Electric vehicles offer significant advantages over their internal combustion engine powered vehicles counterparts, including the higher efficiency and performance of the electric motor, reduced pollution emissions during operation, and decreased noise levels. The current disadvantages lie mainly with the higher vehicle and battery costs, relatively long battery-charging period required, limited battery lifetime, and the need to increase market availability. Brazil’s electricity generation capacity is primarily based on clean and renewable energy (hydropower, wind, biomass), providing the preferred approach to charge electric vehicles with minimal carbon and other pollutant emissions. With the introduction of smart grids in the country’s electricity distribution structure, electric vehicles also provide a pathway (with renewable energy options) toward cleaner electricity, leveling the power demand cycle, and lowering the need to add costly central station generation by integrating them into the grid itself during periods when they are not used for transportation. However, careful studies must be conducted mainly due to the need to increase electric power generation to meet existing and imminent demands