Um Sistema para a Conexão de Aerogeradores de Pequeno Porte à Rede Elétrica

Abstract

Resumo -Este artigo apresenta um sistema para conexão de turbinas eólicas de pequeno porte à rede elétrica, o qual controla a corrente injetada na rede e rastreia a máxima potência elétrica do gerador. O sistema proposto é composto por uma ponte retificadora trifásica do tipo Ponte de Graetz, um conversor CC-CC tipo Forward, que proporciona isolação, controle e ganho, e um inversor Full-Bridge, que comuta em baixa frequência, com intuito de inverter a corrente do conversor CC-CC e injetá-la na rede elétrica. A solução proposta é baseada em simplicidade, baixo custo, volume reduzido e robustez. O texto apresenta a análise da topologia, princípio de operação, modelos dinâmicos, estrutura de controle e resultados experimentais para um aerogerador de 1 kW conectado à rede elétrica (220 V/60 Hz). A SYSTEM FOR CONNECTION TO THE GRID OF SMALL WIND TURBINESAbstract -This paper proposes a system to connect a small wind turbine into the electric grid, which controls the current injected into the mains and tracks the maximum power of the generator. The proposed system is based on a three-phase diode bridge rectifier, a DC-DC Forward converter that provides electrical isolation, gain and control, and a Full-Bridge inverter that is switched at low frequency to invert the current from the DC-DC power converter and inject it into the electrical grid. The solution is based on simplicity, low cost, low size and the potential to be robust. The analysis of the topological states, principle of operation, dynamic models, controller structures, simulation results and experimental results for a 1 kW system connected to the mains (220 V/60 Hz) are presented herein.