Ortega-Velazquez, Isaac | Univ. Nacional Autónoma De México |
Espinosa-Perez, Gerardo | Univ. Nacional Autónoma De México |
Espinoza-Trejo, Diego Rivelino | Univ. Autonoma De San Luis Potosi |
Resumen: En este trabajo se analiza y se propone una ley de control para una configuración de sistemas fotovoltaicos modulares, conocida como micro-convertidores. Esta configuración resulta ser muy útil para mejorar la eficiencia ante sombreados parciales, ya que básicamente consta de agregar un convertidor corriente directa corriente directa (cd/cd) a cada módulo fotovoltaico conectado al sistema para que trabaje en el punto de máxima potencia, de esta forma la potencia total de un sistema fotovoltaico es la suma de las potencias de cada módulo y como cada módulo opera en el punto de máxima potencia, entonces la potencia total del sistema es la potencia máxima extraíble. Para el análisis del sistema y el diseño del controlador se utiliza teoría de sistemas dinámicos, específicamente, sistemas pasivos ya que cada micro-convertidor se puede modelar mediante un sistema hamiltoniano, además el convertidor de potencia para interconexión con la red eléctrica también es un sistema hamiltoniano por lo tanto, el sistema total tiene la misma estructura. El controlador propuesto es un control PI que se aplica al error de la señal de control de cada convertidor de potencia y se busca que las dinámicas de los convertidores sigan una dinámica prescrita garantizando estabilidad interna.
¿Cómo citar?
I. Ortega-Velázquez, G. Espinosa-Pérez & D. R. Espinoza-Trejo. Control Basado en Pasividad para Sistemas Fotovoltaicos con MPPT Distribuido. Memorias del Congreso Nacional de Control Automático, pp. 442-447, 2018.
Palabras clave
: Sombreados parciales, Micro-convertidores, Punto de máxima potencia distribuido, Control basado en pasividad
Referencias
- Celik, O., Teke, A., and Tan, A. (2017). Overview of ¨ micro-inverters as a challenging technology in photovoltaic applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews.
- Fan, Z., Qiao, G., Ning, G., and Shu, L. (2017). Modular cascaded converter for mvdc-connected photovoltaic systems. In Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2017 IEEE, 2318–2322. IEEE.
- Faye, I., Ndiaye, A., Kobor, D., Thiame, M., Sene, C., and Ndiaye, L.G. (2017). Evaluation of the impact of partial shading and its transmittance on the performance of crystalline silicon photovoltaic modules. International Journal of Physical Sciences, 12(21), 286–294.
- Lee, J.E., Bae, S., Oh, W., Park, H., Kim, S.M., Lee, D., Nam, J., Mo, C.B., Kim, D., Yang, J., et al. (2016). Investigation of damage caused by partial shading of cuinxga (1-x) se2 photovoltaic modules with bypass diodes. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 24(8), 1035–1043.
- Liu, C., Zheng, Y., Li, D., and Lehman, B. (2018). Distributed mppt for modular differential power processing in scalable photovoltaic system. In Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2018 IEEE, 1098–1103. IEEE.
- Mahela, O.P. and Shaik, A.G. (2017). Comprehensive overview of grid interfaced solar photovoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68, 316– 332.
- Miyatake, M., Veerachary, M., Toriumi, F., Fujii, N., and Ko, H. (2011). Maximum power point tracking of multiple photovoltaic arrays: A pso approach. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 47(1), 367–380.
- Mohapatra, A., Nayak, B., Das, P., and Mohanty, K.B. (2017). A review on mppt techniques of pv system under partial shading condition. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 80, 854–867.
- Moreira, H.S., e Oliveira, T.P., dos Reis, M.V.G., Guerreiro, J.F., Villalva, M.G., and de Siqueira, T.G. (2017). Modeling and simulation of photovoltaic systems under non-uniform conditions. In Power Electronics for Distributed Generation Systems (PEDG), 2017 IEEE 8th International Symposium on, 1–6. IEEE.
- Nema, S., Nema, R., and Agnihotri, G. (2011). Inverter topologies and control structure in photovoltaic applications: A review. Journal of Renewable and Sustainable Energy, 3(1), 012701.
- Nguyen, T.L. and Low, K.S. (2010). A global maximum power point tracking scheme employing direct search algorithm for photovoltaic systems. IEEE transactions on Industrial Electronics, 57(10), 3456–3467.
- Salam, Z. and Ramli, M. (2015). Distributed maximum power point tracker for additional energy harvesting during partial shading of pv system. In Smart Grid and Renewable Energy (SGRE), 2015 First Workshop on, 1–5. IEEE.
- Saravanan, S. and Babu, N.R. (2016). Maximum power point tracking algorithms for photovoltaic system–a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 57, 192–204.
- Solheim, H.J., Fjær, H.G., Sørheim, E.A., and Foss, S.E. (2013). Measurement and simulation of hot spots in solar cells. Energy Procedia, 38, 183–189.
- Zakki, M., Hussain, M., Ibrahim, I., Ismail, N., and Ibrahim, M. (2017). Distributed fast maximum power point tracking technique for mismatched module application. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 6(2), 225–232.
- Zhang, L., Sun, K., Xing, Y., Feng, L., and Ge, H. (2011). A modular grid-connected photovoltaic generation system based on dc bus. IEEE Transactions on Power Electronics, 26(2), 523–531. doi: 10.1109/TPEL.2010.2064337.