MODELAGEM DE UMA TURBINA EÓLICA DE VELOCIDADE VARIÁVEL COM CONTROLE MPPT

Resumo

ESTE TRABALHO TEM COMO PROPÓSITO DESENVOLVER A MODELAGEM DO SISTEMA TURBINA-GERADOR QUE TORNE POSSÍVEL A IMPLEMENTAÇÃO DE DIVERSAS TÉCNICAS DE MPPT PARA ANÁLISE DE EFICIÊNCIA DAS MESMAS. ALÉM DISSO, É POSSÍVEL ANALISAR UMA TÉCNICA TRADICIONAL DE MPPT BASEADO NO VALOR DE TORQUE ÓTIMO. A TOPOLOGIA ADOTADA É FORMADA PELA TURBINA, GERADOR SÍNCRONO DE IMÃ PERMANENTE, RETIFICADOR NÃO CONTROLADO, CONVERSOR BOOST E UMA CARGA RESISTIVA. A TÉCNICA DE MPPT IMPLEMENTADA COMO TESTE, CONHECIDA COMO TORQUE ÓTIMO, UTILIZA-SE DO CONHECIMENTO PRÉVIO DE ALGUNS PARÂMETROS DO SISTEMA PARA GERAR UM SINAL DE TORQUE DE REFERÊNCIA. COM ESTE TORQUE E A MANIPULAÇÃO DE ALGUMAS EQUAÇÕES DA TEORIA DE MPPT SERÁ CRIADA UMA CORRENTE DE REFERÊNCIA, ONDE JUNTAMENTE COM O CONTROLADOR PROPORCIONAL E INTEGRAL (PI) IRÃO ATUAR NO CICLO DE TRABALHO DO CONVERSOR BOOST. ASSIM, EMBORA A TURBINA EÓLICA FORNEÇA UM DETERMINADO TORQUE PARA O GERADOR SÍNCRONO, A MALHA DE CONTROLE DO CONVERSOR IRÁ ATUAR FAZENDO COM QUE A CORRENTE MEDIDA INSTANTANEAMENTE NO INDUTOR DO CONVERSOR SIGA A CORRENTE DE REFERÊNCIA. DESTA FORMA, QUANTO MAIOR A CONDUÇÃO DE CORRENTE POR PARTE DO CONVERSOR, MENOR O TORQUE MECÂNICO FORNECIDO E CONSEQUENTEMENTE A TURBINA TERÁ UM AUMENTO DE VELOCIDADE ATÉ ATINGIR SEU PONTO DE MÁXIMO. COM ISSO, O SISTEMA DE CONVERSÃO DE ENERGIA EÓLICA (WIND ENERGY CONVERSION SYSTEM - WECS) IRÁ ATUAR NO SEU PONTO DE MÁXIMA POTÊNCIA QUANDO A TURBINA ATINGIR SUA MÁXIMA VELOCIDADE.