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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/42893
Tipo: Dissertação
Título: Inversor fotovoltaico monofásico sem transformador com atenuação de corrente de fuga
Título(s) alternativo(s): Transformerless single-phase photovoltaic inverter with leakage current attenuation
Autor(es): Cunha Junior, Arnaldo Oliveira
Primeiro Orientador: Bahia, Filipe Antônio da Costa
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Méllo, João Paulo Ramos Agra
metadata.dc.contributor.referee1: Freitas, Nayara Brandão de
metadata.dc.contributor.referee2: Rocha, Nady
metadata.dc.contributor.referee3: Pereira, Maicon Deivid
Resumo: Este trabalho apresenta uma nova topologia de inversor fotovoltaico sem transformador para sistemas fotovoltaicos. O principal desafio enfrentado nos sistemas sem transformador é a corrente de fuga que circula através das capacitâncias parasitas dos painéis fotovoltaicos. Para reduzir essa corrente, é necessário garantir que a tensão de modo comum não apresente oscilações de alta frequência. As topologias de inversores que reduzem a corrente de fuga podem ser divididas em três grandes grupos: inversores com terra comum, com desacoplamento do estado-zero e inversores com grampeamento ao ponto central do barramento de corrente contínua (CC). Neste trabalho, é proposto um inversor com desacoplamento no lado de corrente alternada (CA) do inversor e grampeamento ao ponto central do barramento CC. Além da redução da corrente de fuga, o inversor apresenta alta eficiência em comparação às topologias de inversor sem transformador já existentes na literatura. No decorrer do trabalho, realiza-se uma vasta revisão das topologias de inversor sem transformador presentes na literatura. Após isso, obtém-se o modelo de modo comum de um conversor de três níveis e realiza-se a análise da resposta em frequência do sistema. Em seguida, são descritos os modos de operação do inversor proposto, incluindo os princípios de funcionamento do ramo de grampeamento. Simulações são realizadas para comparar o desempenho do conversor proposto com outras topologias a partir de vários parâmetros de desempenho, como nível da corrente de fuga, número de dispositivos, tensão sobre as chaves e perdas por condução e chaveamento. Por fim, o inversor sem transformador proposto é validado experimentalmente.
Abstract: This dissertation presents a new transformerless photovoltaic inverter topology for photovoltaic systems. The main challenge in transformerless systems is the leakage current that flows through the parasitic capacitances of the photovoltaic panels. To reduce this current, it is necessary to ensure that the common mode voltage does not exhibit highfrequency oscillations. Inverter topologies that mitigate leakage current can be divided into three main groups: common-ground inverters, zero-state decoupling inverters, and midpoint clamping inverters. In this work, a transformerless inverter with AC decoupling and DC bus midpoint clamping is proposed. In addition to reducing leakage current, it is expected that the inverter exhibits high efficiency compared to existing transformerless inverter topologies in the literature. Throughout the dissertation, an extensive review of transformerless inverter topologies in the literature is conducted. Subsequently, the common-mode model of a three-level converter is derived and the frequency response of the system is analyzed. The operation modes of the proposed inverter, including the principles of the clamping branch, are described. Simulations are performed to compare the performance of the proposed converter with other topologies based on various performance parameters, such as leakage current level, number of devices, voltage across the switches, and conduction and switching losses. Finally, the proposed transformerless inverter is experimentally validated.
Palavras-chave: Inversor sem transformador
Sistemas fotovoltaicos
Corrente de fuga
Alta eficiência
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::CONVERSAO E RETIFICACAO DA ENERGIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/42893
Data do documento: 21-Jul-2023
Aparece nas coleções:Dissertação (PPGEE)

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