Desenvolvimento de plataformas de estudo para sistemas eólicos offshore

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um inversor estático elevador de tensão diferencial buck-boost, especificado para 100V DC a 220V RMS em malha aberta, bem como o estudo de sua viabilidade em malha fechada. Inicialmente, foi realizada a análise do contexto da aplicação para compreensão do desafio tecnológico envolvido. Em seguida, foram comparadas topologias de inversores que atendiam os requisitos do projeto de pesquisa. Uma vez selecionada a topologia, foi realizada uma revisão de literatura sobre o circuito. Em seguida, foi realizada a análise teórica da topologia, contemplando análise estática, análise dinâmica e modelagem orientada a controle. Posteriormente, foi realizado um projeto de circuito de sensoriamento e de instrumentação para posterior utilização em um sistema de controle em malha fechada. O sistema de controle, por sua vez, foi então projetado para rejeitar distúrbios, possuir robustez às variações paramétricas e rastreamento da tensão de saída. Simulações numéricas para validação dos resultados teóricos e projeto foram realizadas. Por fim, foi feito o projeto de um protótipo da topologia, no qual dimensionamento e seleção dos componentes do circuito foram realizados, além de um projeto de uma placa de circuito impresso dedicada para sistemas de eletrônica de potência. Devido a desafios de compatibilidade e interferência eletromagnética, um segundo protótipo foi implementado. Os resultados obtidos contemplaram o objetivo do projeto de pesquisa, além de contribuir para a formação do discente na área de estudo.