Microinversor buck-boost estágio único com terra comum: análise, implementação tand-alone e estudo de otimização meta-heurística de controle PI-MR para conexão com a rede
Data
2026-09-04
Autores
Storck, Lucas Casagrande
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Resumo
Com a crescente demanda global por energia elétrica e a constante redução no custo dos módulos fotovoltaicos, a Geração Distribuída em residências e pequenos comércios tem se expandido rapidamente. Nesse cenário, os microinversores ganharam popularidade devido à sua simplicidade de instalação, baixo custo inicial e facilidade da expansão. Ao estudar diversas topologias de microinversores, destaca-se uma topologia com ganho buck-boost que, por incorporar um estágio de entrada indutivo semelhante ao conversor boost, assegura baixa ondulação na corrente drenada do módulo fotovoltaico, operando em estágio único, sem transformador e com aterramento comum. No entanto, foram identificadas lacunas nas metodologias e técnicas de controle utilizadas nos trabalhos revisados que tratam deste conversor. Além disso, a qualidade da corrente injetada na rede por esses inversores é comprometida quando operam em redes elétrica com distorção harmônica. Dessa forma, este trabalho revisa os principais trabalhos dessa topologia de microinversor e obtêm resultados de simulação em malha aberta e conectado à rede elétrica através de um controlador Proporcional Integral-Ressonante (PI-R), que validam o funcionamento e o comportamento da topologia. Resultados experimentais em malha aberta e em malha fechada operando no modo stand-alone também são obtidos através de um protótipo, que são corroborados com os resultados de simulação obtidos. Também é realizado um estudo teórico que considera a conexão dessa topologia em uma rede elétrica distorcida e a utilização de um controlador Proporcional-Integral-Multirressonante (PIMR), onde os ganhos desse controlador são otimizados através de quatro algoritmos de meta-heurística, devido à sua complexidade de sintonia. Como resultado, a metodologia de otimização proposta mostrou-se uma abordagem eficaz para o ajuste do controlador, fornecendo um procedimento sistemático para determinar os ganhos do controlador e alcançando desempenho satisfatório na mitigação de harmônicos sob condições de rede distorcida
Descrição
Palavras-chave
Energias Renováveis, Qualidade de Energia, Eletrônica de Potência, Algoritmos de meta-heurística, Microinversor