ACIONAMENTO DE INVERSOR MULTILEVEL PARA APLICAÇÃO FOTOVOLTAICA ATRAVÉS DE ALGORITMO DE MINIMIZAÇÃO DE THD

Resumo

O trabalho aborda as tecnologias de inversores que são empregadas em aplicações relacionadas à energia solar fotovoltaica. É apresentada uma topologia de inversor conhecido como Multilevel para ser aplicado a essa área de atuação. O trabalho traz as formas de modulação que são comumente utilizadas para essa topologia de inversores, sendo apresentadas duas famílias de modulações, que podem ser diferenciadas por usar a modulação por largura de pulso (PWM), ou por ser baseada em modulação em frequência fundamental. A principal análise que é levantada pelo trabalho é com relação à distorção harmônica que a onda de saída do inversor apresenta. Para a família de modulação baseada em frequência fundamental foi implementado um algoritmo que tem como objetivo minimizar a distorção harmônica total (THD) do inversor. O método de solução proposto para o sistema utiliza uma técnica de otimização denominada de Algoritmos Genéticos. Os resultados encontrados pelo algoritmo de otimização de THD são comparados com as modulações baseadas em PWM. Para a validação do conceito elaborado, foi desenvolvido um protótipo que utiliza a metodologia de otimização proposta. O protótipo apresentou resultados muito semelhantes com os encontrados nas simulações realizadas, validando o método implementado. A metodologia proposta, aplicada à mesma topologia de inversor, atingiu resultados de THD até 18% inferiores aos métodos de modulação baseados em PWM. Além de diminuir o THD, o método de modulação criado possibilita realizar o controle das harmônicas individuais da onda de saída do inversor.