Design for reliability of multifunctional PV inverters used in industrial power factor regulation

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dc.contributor.advisorPereira, Heverton Augusto
dc.contributor.advisor-coCupertino, Allan Fagner
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/3035620499629987
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4298795970350194
dc.contributor.authorGusman, Lucas Soares
dc.contributor.referee1Heverton Augusto Pereira
dc.contributor.referee2Allan Fagner Cupertino
dc.contributor.referee3Wesley Peres
dc.contributor.referee4Hélio Marcos André Antunes
dc.date.accessioned2023-08-08T11:09:12Z
dc.date.available2023-08-08T11:09:12Z
dc.date.issued2020-11-05
dc.description.abstractConsumidores industriais são conhecidos por sua alta demanda de potência ativa e reativa. Assim, tais consumidores possuem grande interesse na geração local por meio de usinas fotovoltaicas (FV) para redução das contas de energia. No entanto, os sistemas FV tradicionais reduzem a potência ativa absorvida da rede e, consequentemente, o fator de potência da instalação. Sob tais condições, multas são cobradas por baixo fator de potência na instalação. Este trabalho realiza um estudo dos efeitos da instalação de uma planta FV no fator de potência industrial. Além disso, soluções baseadas na correção usando bancos de capacitores tradicionais e em inversores FV multifuncionais são implementadas. O estudo de caso de uma planta industrial localizada no Brasil é discutido. Os resultados indicam que o banco de capacitores tradicional é incapaz de corrigir o fator de potência precisamente pelo seu número limitado de taps. De fato, os inversores FV multifuncionais podem prover compensação de potência reativa precisa, o que melhora o fator de potência e elimina multas adicionais. No entanto, uma redução de 24,1 % na vida útil do inversor fotovoltaico é observada em comparação à operação tradicional. Desta forma, uma proposta de dimensionamento do inversor é apresentada com a finalidade de preservar a confiabilidade do sistema considerando a funcionalidade extra do inversor FV (correção de fator de potência).
dc.description.abstractotherIndustrial consumers are widely known for their high demand for active and reactive power. Thus, these consumers have a great interest in the local generation using PV plants to reduce the energy bill. However, the traditional PV systems reduce the active power absorbed from the grid and, consequently, the installation power factor. Under such conditions, fees are being charged due to the low power factor value. This work carries out an overall study on the effects of the installation of a PV plant on the industrial power factor. Moreover, a benchmarking of traditional capacitor banks and the multifunctional PV inverter is performed. The case study of an industrial power plant located in Brazil is discussed. The results indicate that the traditional capacitor bank solution cannot correct the power factor all time due to its limited number of taps. Nevertheless, the multifunctional PV inverter can provide a precise reactive power compensation, which improves the power factor and reduces the additional fees. Finally, a PV system reliability reduction of 24.1 % is observed compared to the traditional operation, while inverter oversizing preserves the system reliability even if multifunctional operation is assumed.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/371
dc.language.isoen
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG / UFSJ
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.subjectInversores fotovoltaicos multifuncionais
dc.subjectCorreção de fator de potência
dc.subjectAnálise de confiabilidade
dc.subjectIndústrias
dc.subjectAvaliação econômica
dc.titleDesign for reliability of multifunctional PV inverters used in industrial power factor regulation
dc.typeThesis
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