Modelagem e simulação para avaliação de desempenho de sistema fotovoltaico do tipo SIGFI-45 operando com diferentes configurações

O presente trabalho visa apresentar a avaliação de desempenho de um sistema fotovoltaico do tipo Sistema Individual de Geração de Energia Elétrica com Fonte Intermitente – SIGFI, empregando diferentes configurações de equipamentos, como gerador fotovoltaico e controlador de carga, por meio da modelagem dos componentes do sistema e simulação empregando o software Matlab/Simulink. Para a validação do modelo, tomou-se como estudo dados monitorados de um sistema real SIGFI com disponibilidade energética mensal mínima de 45 kWh, implantado na área externa do prédio do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas da Universidade Federal do Pará (GEDAE/UFPA), considerando-se na monitoração a obtenção de parâmetros elétricos no lado c.c. e c.a. do sistema, bem como parâmetros ambientais. Desta forma, realizou-se ensaios práticos com diferentes configurações de equipamentos e os dados obtidos nestes ensaios foram também utilizados para validar os resultados das simulações do modelo desenvolvido para o sistema. Ressalta-se que os ensaios foram concebidos com o uso de controladores de carga com e sem o mecanismo de rastreamento do ponto de máxima potência, bem como o acoplamento direto do gerador fotovoltaico no banco de baterias (operação com autorregulação). Após validação do modelo, tem-se a possibilidade de uso da plataforma para simular o desempenho operacional do sistema para perfis distintos de irradiância global e temperatura com o uso das configurações de equipamentos consideradas, e ainda operando com diferentes curvas de carga e estado inicial de carga do banco de baterias. Obtendo-se os melhores resultados nas simulações para o caso com mecanismo de rastreamento, módulos com 60 células e com os picos de consumo próximos ao horário de maior produção, alcançando resultados onde 58% da carga foi atendida diretamente pela geração.