Desenvolvimento De Uma Plataforma Computacional Gráfica Dedicada Ao Ensino De Sistemas Fotovoltaicos Usando Um Emulador Eletrônico

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um emulador eletrônico fotovoltaico (PV - photovoltaic), que opera em conjunto com uma plataforma gráfica computacional, auxiliando em procedimentos de ensino teóricos e práticos de tópicos relacionados a sistemas PV abordados em cursos de graduação e pós-graduação. O emulador eletrônico é composto por um retificador monofásico controlado e um conversor CC-CC Buck, cujo objetivo é sintetizar em seus terminais de saída diversas curvas características de um determinado arranjo PV, garantindo que a corrente drenada da rede elétrica seja senoidal e com fator de potência unitário. A emulação da curva característica do módulo PV é implementada em controlador digital de sinal a partir do modelo matemático que representa o circuito elétrico de uma célula PV. Utilizando a linguagem de programação Java, é desenvolvida uma plataforma computacional interativa e dinâmica, a qual permite o controle e monitoramento em tempo real do emulador eletrônico. A ferramenta gráfica permite: i. modificar o modelo da célula PV; ii. alterar a quantidade de módulos PV; iii. variar a temperatura e a irradiância solar incidentes nos módulos PV; e iv. visualizar a tensão e a corrente sintetizada pelo emulador eletrônico. A partir de resultados experimentais, o emulador eletrônico é avaliado considerando variações climáticas envolvendo irradiância solar e temperatura, bem como por meio de transitórios de carga, cuja finalidade é validar o desenvolvimento teórico.