Análise e implementação de um sistema automático para gerenciamento e comutação em fontes renováveis

Abstract

Os equipamentos de automação, muito utilizados em sistemas inteligentes de energia, podem auxiliar na melhora da eficiência dos sistemas, diminuindo, por exemplo, o consumo de energia sem afetar o desempenho. O presente trabalho propõe o desenvolvimento e avaliação experimental de um sistema automatizado para gerenciamento e comutação de uma nanorrede em Corrente Contínua (CC) em uma edificação para alimentação ininterrupta de cargas críticas CC (computadores, impressoras e monitores). A energia utilizada para alimentação das cargas pode ser fornecida por um sistema fotovoltaico ou pela rede externa em Corrente Alternada (CA). Além de alimentar as cargas instantaneamente, o sistema solar fotovoltaico também carrega um banco de baterias, que funciona como nobreak para as cargas. A conexão à rede externa ocorre automaticamente, nos momentos que a fonte renovável não supre a demanda e a energia armazenada no banco de baterias estiver abaixo do valor crítico, e é gerenciada por um Sistema Automático Microcontrolado (SAM) desenvolvido neste trabalho. Além disso, esse sistema faz a leitura de tensões e correntes em pontos específicos da nanorrede, possibilitando a verificação do desempenho e rendimento dos equipamentos alimentados em CC.

Automation equipments, often used in energy smart systems, can help to improve the efficiency of those systems, reducing the consumption of energy without affecting the performance. In the present study, it is proposed the development and experimental evaluation of an automated system for the management and switch of a nanogrid in Direct Current (DC) for uninterruptible power supply of critical charges (computers, printers and monitors). The energy used to supply the charges is generated by a photovoltaic solar panel system or provided by the external grid in Alternating Current (AC). Besides supplying the charges instantly, the photovoltaic solar system also charges a power bank that works as a Nobreak. The connection to the external grid occurs at the moments that the renewable source does not supply the demand and the energy used in the power bank is bellow critical value and it is managed by a Microcontroller Automatic System (MAS) developed on this study. Besides, the system aquires voltage and current measures on specific spots of the nanogrid, allowing the evaluation of performance of the equipment supplied in DC.