Desenvolvimento de Interface Gráfica de Usuário com Emulação de Módulo Fotovoltaico utilizando conversor CC—CC Buck

Abstract

RESUMO: Frente à demanda de ampliação das fontes renováveis de energia elétrica e estudos cada vez mais aprofundados em eficiência energética, a emulação de painéis fotovoltaicos caracterizam como contribuições importantes neste campo de estudo, uma vez que possibilita a realização de testes de sistemas de geração de energia fotovoltaica, sem a dependência das condições climáticas. Neste trabalho é desenvolvido um emulador em software de sistemas fotovoltaicos, que emula as características elétricas de um sistema de geração, sendo composto por uma interface gráfica de usuário, um conversor Buck e um controlado PID. Para simular o comportamento de um módulo fotovoltaico, foram utilizados três modelos matemáticos diferentes, sendo os modelos de: Primeira ordem, um diodo e dois diodos. Na Interface gráfica é possível visualizar os principais gráficos característicos de estudos dessa natureza, permitindo ao usuário modificar muitos dos parâmetros que conduzem os testes e então, visualizar e analisar os efeitos dos mesmos e também exportar dados. O Software desenvolvido apresentou bons resultados no erro quadrático médio nas curvas características dos modelos implementados e no teste que simula as variações de irradiâncias e temperaturas ao longo do dia.

ABSTRACT: Faced with the demand for the expansion of renewable sources of electrical energy and increasingly in-depth studies on energy efficiency, the emulation of photovoltaic panels characterizes as important contributions in this field of study, as it makes it possible to carry out tests of photovoltaic energy generation systems , without dependence on weather conditions. In this work, a software emulator for photovoltaic systems is developed, which emulates the electrical characteristics of a generation system, consisting of a graphical user interface, a Buck converter and a PID controller. To simulate the behavior of a photovoltaic module, three different mathematical models were used, namely: First order, one diode and two diodes. In the graphical interface it is possible to view the main characteristics graphs of studies of this nature, allowing the user to modify many of the parameters that conduct the tests and then visualize and analyze their effects and also export data. The developed software presented good results in the mean squared error in the characteristic curves of the implemented models and in the test that simulates variations in irradiance and temperatures throughout the day.