Algorimto Mppt Mediante Variación de Fase de Amplitud en Inversor Fotovoltaico Multinivel Conectado a la Red

Autores/as

  • Luis David Pabón-Fernández Universidad de Pamplona
  • Jess Andrés Camargo-Pacheco Universidad de Pamplona
  • Edison Caicedo-Peñaranda Universidad de Pamplona
  • Jorge Luis Díaz-Rodríguez Universidad de Pamplona https://orcid.org/0000-0001-7661-8665
  • Aldo Pardo-García Universidad de Pamplona

Palabras clave:

Inversor multinivel, sistema fotovoltaico, algoritmo de sincronización, amplitud, fase modulada, seguimiento de máximo punto de potencia

Resumen

En este artículo se presenta un inversor fotovoltaico multinivel monofásico de puente H en cascada, de fuente común de dos etapas, que adopta un algoritmo de seguimiento de máximo punto de potencia que al mismo tiempo permite realizar la sincronización y monitoreo de la red, se utiliza el convertidor de puentes H en cascada de fuente común de 2 etapas con el fin de que el dispositivo completo funcione con una única fuente, proporcionada por el arreglo de paneles fotovoltaicos, y permita tener el máximo número de niveles en la onda de tensión que para este caso sería de 9. Para el algoritmo se utiliza un PLL como técnica de sincronización y la estrategia de control propuesta permite regular la potencia activa y reactiva de una manera simplificada mediante el cambio del ángulo de fase y amplitud de la señal sinusoidal modulada que controla el inversor. Para obtener el máximo punto de potencia se controla el ángulo de fase y para regular el aporte de reactivos se varía la amplitud de la onda modulada. En el artículo se describe los principios de funcionamiento tanto del inversor como de la técnica propuesta, de igual forma se presenta el modelado del sistema en el software especializado Simulink de Matlab y se prueba frente a diferentes escenarios de irradiancia, temperatura y carga con el fin de verificar la respuesta del dispositivo propuesto frente a cambios que permitan validar el correcto funcionamiento del control y el inversor.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

REN21, Renewables 2019 Global Satus Report, 2019

A. Cantejon, y G. Santa María, "Instalaciones solares fotovoltaicas" Editex. 2010

CREG. Documento CREG 066. Autogeneración a Pequeña escala y generación distribuida. 2017

A. Akbari, F. Poloei and A. Bakhshai, "A Brief Review on State-of-the-art Grid-connected Inverters for Photovoltaic Applications," IEEE 28th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Vancouver, BC, Canada, pp. 1023-1028, 2019

S. R. Mohapatra and V. Agarwal, "Model Predictive Controller With Reduced Complexity for Grid-Tied Multilevel Inverters," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 66, no. 11, pp. 8851-8855, Nov. 2019

D. Kalyanraj and S. L. Prakash, "Design of sliding mode controller for three phase grid connected multilevel inverter for distributed generation systems," 21st Century Energy Needs - Materials, Systems and Applications (ICTFCEN), Kharagpur, pp. 1-5, 2016

S. Amamra, K. Meghriche, A. Cherifi, A, adn B. Francois, "Multilevel Inverter Topology for Renewable Energy Grid Integration". IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 64, no. 11, 8855–8866, 2017

S. Chaudhary, Z. Ahmad and S. N. Singh, "Single Phase Grid Interactive Solar Photovoltaic Inverters: A Review," National Power Engineering Conference (NPEC), Madurai, pp. 1-6, 2018

H. Abu-Rub, M. Malinowski, and K. Al-Haddad, "Multilevel Converter/Inverter Topologies and Applications". In Power Electronics for Renewable Energy Systems, Transportation and Industrial Applications (p. 1), 2014

E. Bárcenas Bárcenas, “Análisis y desarrollo de un inversor multinivel,” centro nacional de investigación y desarrollo tecnológico, 2002

L. D. Pabón Fernández, E. A. Caicedo Peñaranda, J. L. Díaz Rodríguez, and A. Pardo García, “Configurable converter for performance assessment of cascaded multilevel power converters",” Wseas Trans. Power Syst., vol. 11, pp. 199–209, 2016

J. L. Diaz. Rodríguez, L. D. Pabón Fernández, and A. A. A. Acero, “Comportamiento con carga de un inversor multinivel fuente común con transformadores a la salida.” in 12th Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology, pp. 22-24, 2014

L. Pabón-Fernández, J. Díaz-Rodríguez, and A. Pardo-García, “Simulación del inversor multinivel de fuente común como variador de frecuencia para motores de inducción,” Rev. Investig. Desarro. e Innovación, vol. 7, no. 1, 2016

D. Patel, R. Saravanakumar, K. K. Ray and R. Ramesh, "A review of various carrier based PWM methods for multilevel inverter," India International Conference on Power Electronics (IICPE2010), New Delhi, 2011, pp. 1-6, 2010

J. Posada Contreras, “Modulación por ancho de pulso (PWM) y modulación vectorial (SVM). Una introducción a las técnicas de modulación,” El Hombre y la Máquina, vol. 25, pp. 70–83, 2005

S. Evanczuk, “Synchronizing Small-Scale PV Systems with the Grid,” Electronic Products, 2015. [Online]. Available:https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2015/sep/synchronizing-small-scale-pv-systems-with-the-grid.

Q. Huang and K. Rajashekara, “An Improved Delayed Signal Cancellation PLL for Fast Grid Synchronization Under Distorted and Unbalanced Grid Condition,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 53, no. 5, pp. 4985–4997, 2017

H. A. Hamed and M. S. El Moursi, “A New Type-2 PLL Based on Unit Delay Phase Angle Error Compensation During the Frequency Ramp,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 34, no. 4, pp. 3289–3293, 2019

M. Ramezani, S. Golestan, S. Li, and J. M. Guerrero, “A Simple Approach to Enhance the Performance of Complex-Coefficient Filter-Based PLL in Grid-Connected Applications,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 65, no. 6, pp. 5081–5085, 2018

P. Mochi, "Primary Review on MPPT Method and Size of Grid Connected Solar Photovoltaic Inverter," 8th IEEE India International Conference on Power Electronics (IICPE), JAIPUR, India, pp. 1-6, 2018

H. Li, D. Yang, W. Su, J. Lü, and X. Yu, “An Overall Distribution Particle Swarm Optimization MPPT Algorithm for Photovoltaic System Under Partial Shading,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 66, no. 1, pp. 265–275, 2019

S. Sajadian, R. Ahmadi, and H. Zargarzadeh, “Extremum Seeking-Based Model Predictive MPPT for Grid-Tied Z-Source Inverter for Photovoltaic Systems,” IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron., vol. 7, no. 1, pp. 216–227, 2019

O. Lopez-Santos et al., “Analysis, Design, and Implementation of a Static Conductance-Based MPPT Method,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 34, no. 2, pp. 1960–1979, 2019

S. Al-Majidi, M. Abbod, and H. S. Al-Raweshidy, A Modified P&O-MPPT based on Pythagorean Theorem and CV-MPPT for PV Systems. 2018

E. J. Santiago, J. S. Allende. . Diseño de un sistema multiagentes híbrido basado en aprendizaje profundo para la detección y contención de ciberataques. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 2 Núm. 28. 2016

S. A. Castro Casadiego, C. V. Niño Rondón, B. Medina Delgado. Caracterización para la ubicación en la captura de video aplicado a técnicas de visión artificial en la detección de personas. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 2, Núm. 36. 2020

E. Flórez Solano, R. A. G. León, E.A. Sánchez Ortiz. Diseño de un sistema alimentador para un horno rotatorio en la producción de fosfato en norte de santander design of a feeding system for a rotary oven in the production of phosphate in norte of santander. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol 1 – Núm 29 – 2017

D. Ospina-Toro, E. M. Toro-Ocampo, R. A.Gallego-Rendón. Solución del mdvrp usando el algoritmo de búsqueda local iterada. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 1, Núm. 31. 2018

E. D. Lambraño García, J. L. Lázaro Plata, J. L. Lázaro Plata, Alfredo Emilio Trigos Quintero, Alfredo Emilio Trigos Quintero. Revisión De Técnicas De Sistemas De Visión Artificial Para La Inspección De Procesos De Soldadura Tipo Gmaw. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 1, Núm. 29. 2017

J. A. Gómez, H. Y. Jaramillo, L. A. Coronel Rojas. Sistema Para Detección De Fallos Críticos En Tuberías Horizontales Detection System Of Critical Faults In Horizontal Pipes. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 1 – Núm. 35 – 2020

H. Acevedo Meza, J L. Mendoza García, S Sepúlveda Mora. Estrategias De Control Mppt Aplicadas En Un Convertidor Dc/Dc Tipo Boost Para Sistemas Fotovoltaicos. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 2, Núm. 30. 2017

W L. Bermeo, Antonio B Souza, Tobias R. Fernandes N., Dalton A. Honório, Laurinda L. Nogueira dos Reis, Luiz H. S. C. Barreto. sliding model control applied in current loop for a dspbased position control applied to squirrel-cage induction motor. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, volumen 1 - no. 27 – 2016

E. Bayona Ibáñez, I. K. Ricon Parada. Hábitos De Estudio Y Rendimiento Académico En Los Estudiantes De Ingeniería mecánica. Revista colombiana de tecnologías de avanzada, vol. 1, Núm. 29. 2017

A. Sheril and R. Babu, “Synchronization Control of Grid Connected Photovoltaic System,” Middle-East J. Sci. Res., vol. 25, p. 17 p, 2017

MathWorks, “PLL,” 2013. [Online]. Available: https://la.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ref/pll.html?searchHighlight=pll&s_tid=doc_srchtitle#btrxrns-2.

A. Pardo Garcia and J. L. Díaz Rodríguez, “Aplicación De La Acción Anti-Windup En Un Sistema De Accionamiento Eléctrico,” Rev. Colomb. Tecnol. Av., vol. 2, p. 16, 2004

Descargas

Publicado

2021-01-01

Cómo citar

Pabón-Fernández, L. D., Camargo-Pacheco, J. A. ., Caicedo-Peñaranda, E., Díaz-Rodríguez, J. L., & Pardo-García, A. (2021). Algorimto Mppt Mediante Variación de Fase de Amplitud en Inversor Fotovoltaico Multinivel Conectado a la Red . Mundo FESC, 11(21), 195–213. Recuperado a partir de https://www.fesc.edu.co/Revistas/OJS/index.php/mundofesc/article/view/861

Número

Sección

Artículo Originales

Artículos más leídos del mismo autor/a