Modelagem e simulação de um sistema de geração elétrica com turbinas hidrocinéticas

Abstract

Neste trabalho, avalia-se o desempenho de um sistema de geração elétrica consti tuída de unidades hidrocinéticas operando em paralelo, instaladas em rios. Para isso, cada unidade geradora é constituída de uma turbina acoplada a um gerador de ímãs permanentes. A contribuição individual de potência elétrica para uma carga comum em corrente contínua (CC) é então feita por meio de um conversor boost e um conversor buck, que são utilizados para implementar os algoritmos de maximização de potência extraída (MPPT) e de estabilização da tensão na carga em um valor constante, respec tivamente. Os resultados servem para validar estes esquemas de controle, e permitem verificar o desempenho do sistema modular hidrocinético diante das variações da velo cidade do rio e da carga elétrica. Adicionalmente, é possível identificar que a operação do conjunto de unidades hidrocinéticas, quando uma delas funciona sem o MPPT, pode ser mantida sem recair necessariamente em um problema de instabilidade. Também, constata-se a importância do controle dos conversores de potência quando as turbinas são submetidas a diferentes velocidades da água, assim como a relevância dos elementos de armazenamento de energia elétrica dentro da estrutura da interface eletrônica.