Inversor eléctrico para sistemas de microgeração

Abstract

Esta dissertação tem como principal objectivo implementar o sistema de controlo de um inversor DC-AC para sistemas de microgeração, com capacidade de ligação à rede de distribuição, baseado no hardware desenvolvido em anos anteriores. Para realizar o controlo de todo o hardware foi desenvolvida uma plataforma baseada no microcontrolador PIC32MX, um dispositivo da recente gama de microcontroladores de 32-bit da Microchip. A placa de desenvolvimento criada constitui uma plataforma versátil para a prototipagem de sistemas embutidos, uma vez que disponibiliza num módulo piggy-back todo o hardware básico necessário à operação do microcontrolador, proporcionando um início rápido do trabalho nesta arquitectura e um fácil acesso a todos recursos do microcontrolador. Sendo a plataforma base deste projecto um trabalho de continuidade, foram sendo efectuadas diversas correcções nas placas de circuito impresso do inversor pelo que, de modo a tornar o trabalho futuro mais estável, desenvolveram-se novas PCB com base na versão anterior destas. Estas apresentam alterações fundamentalmente ao nível do sistema de alimentação e isolamento das secções de potência e lógica de controlo. Como elemento auxiliar ao desenvolvido do inversor, foi criado um modelo em Simulink deste, que permite testar algoritmos de controlo bem como analisar o comportamento na frequência do sistema.

This dissertation main purpose is the development of the control system of a DC-AC inverter for renewable energy power sources. The platform of the inverter is based on the previous years developped hardware. The new control algorithm will allow the inverter to operate in the grid-connected mode. To implement all the hardware control, a development platform based on the PIC32MX microcontroller, a recent device from the 32-bit Microchip microcontrollers family, was built. This platform is very versatile for the embedded systems development process, as it already includes in a small piggy-back module, all the required hardware for the microcontroller operation, allowing a quick start in this architecture and easy access to all the microcontroller’s resources. As this project base platform is a result of a continuous work from previous years, over the time multiple fixes were made to the printed circuit board. Therefore, to provide a more stable system for the upcoming work, new PCBs were produced. This new boards have improvements regarding the power supply section and electric insulation between the power and logic sections of the system. As a support to the developed inverter, a Simulink model of it was created, allowing the test of control algorithms and better analysis of the frequency behaviour of the system.