Análise Comparativa de Algoritmos de Mppt Bioinspirados nos Lobos Cinzentos Empregando um Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede Elétrica Trifásica

Abstract

Resumo -Este trabalho apresenta um sistema fotovoltaico (FV) trifásico de duplo estágio de conversão de energia conectado à rede elétrica, o qual é capaz de lidar com problemas de sombreamentos parciais em arranjos FV. Condições de sombreamentos parciais podem afetar o desempenho de sistemas FV, uma vez que as técnicas tradicionais de seguimento do ponto de máxima potência (MPPT -Maximum Power Point Tracking) podem operar em pontos de máximos locais de potência ao invés de máximos globais. Sendo assim, são apresentas quatro técnicas de MPPT bioinspiradas no método de otimização dos lobos cinzentos (GWO -Grey Wolf Optimization), as quais são capazes de extrair o ponto de máximo global de potência do sistema. Tais técnicas são denominadas neste trabalho como GWO, GWO-Beta, GWO-IC (Incremental Conductance) e GWO-P&O (Perturb and Observe). As referidas técnicas são avaliadas e comparadas uma com as outras empregando um sistema FV composto por um conversor CC/CC Boost e um inversor trifásico a três braços. Por meio de resultados de simulação e experimentais o desempenho e eficácia das quatro técnicas de MPPT são avaliadas levando em consideração o tempo de convergência, as oscilações de potência em regime permanente, assim como a eficiência na busca do ponto de máxima potência. 1 Palavras-Chave -Otimização dos Lobos Cinzentos, Sistema Fotovoltaico, Sombreamento Parcial, Técnicas de Seguimento do Ponto de Máxima Potência. Abstract -This paper presents a double-stage threephase grid-tied photovoltaic (PV) system capable to deal with partial shading condition issues in PV arrays. Partial shading conditions can affect the overall performance of PV system, once traditional techniques employed to perform the maximum power point tracking (MPPT) can operate in local maximum power pointsArtigo submetido em 14/05/2018. Primeira revisão em 13/07/2018. Aceito para publicação em 08/02/2019 por recomendação do Editor Marcello Mezaroba. http://dx.(LMPP) instead global maximum power point (GMPP). Therefore, four MPPT techniques based on the grey wolf optimization (GWO) are presented, which are able to track the GMPP. Such techniques are denominated in this paper as GWO, GWO-Beta, GWO-IC (Incremental Conductance) and, GWO-P&O Perturb and Observe). The referred MPPT techniques are evaluated and compared to each other employing a PV system composed of a step-up DC/DC converter and a three-leg three-phase inverter. By means of simulation and experimental results, the performance and effectiveness of the MPPT techniques are evaluated considering the convergence time, the power oscillations in steady-state, as well as the maximum power point tracking efficiency.