Modulação por largura de pulsos híbrida para sistemas fotovoltaicos monofásicos sem transformador conectados à rede elétrica

Abstract

Este trabalho apresenta uma técnica de modulação por largura de pulsos híbrida (HPWM) aplicada a sistemas fotovoltaicos monofásicos conectados à rede elétrica. O HPWM é uma técnica que realiza tanto a modulação da largura de pulso (PWM) clássica como a modulação da amplitude do pulso (PAM). A técnica proposta é apresentada, mostrando que a tensão no barramento c.c. do inversor pode ser reduzida nos instantes em que a tensão c.a. na rede elétrica é inferior à tensão no lado c.c. do conversor. Além disso, tanto o estágio elevador (boost) quanto o estágio inversor possuem reduzido número de chaveamentos, comprovados por resultados de simulação. Devido às diferenças claras de operação do PWM clássico e do HPWM, os conversores e suas respectivas técnicas de controle foram projetadas para cada tipo de técnica de modulação. Além disso, as principais normas para sistemas fotovoltaicos monofásicos foram apresentadas para comprovar que os projetos dos conversores atendiam aos padrões estabelecidos. Com o intuito de validar a operação do HPWM, o projeto do conversor e sua técnica de controle, resultados experimentais foram obtidos em um protótipo de 2 kVA do conversor c.c.-c.c. boost em cascata com um inversor fonte de tensão (VSI), comprovando a eficácia da proposta.