Resumen

En este trabajo se propone un sistema de control auto-ajustable para garantizar una respuesta rápida del sistema fotovoltaico (PV) mediante la reducción del tiempo de perturbación del algoritmo P&O. Con esta solución se logra acelerar el seguimiento del punto de máxima potencia y al mismo tiempo garantizar la estabilidad del sistema, incrementando de esta manera la cantidad de energía producida. La ley de control está compuesta por tres controladores en cascada: Un algoritmo P&O parametrizado dinámicamente; un control adaptativo PI, cuyos parámetros son modificados por la ley de adaptación dependiendo de las condiciones de operación para reducir el tiempo de establecimiento tanto como sea posible; y un controlador en modos deslizantes de corriente que mitiga las perturbaciones ambientales y de la carga para garantizar la estabilidad global. El diseño de la nueva estructura de control se soporta con análisis matemáticos y se valida con simulaciones realizadas en PSIM que demuestran la robustez de la solución.

Introducción

En la actualidad, la generación de electricidad fotovoltaica (FV) es una opción competitiva en costos, limpia y ampliamente utilizada para producir energía eléctrica. (Ramos-paja, Saavedra-montes, & Adriana, 2015), (Ramos-paja, Bastidas, & Saavedra-Montes, 2013). Los módulos fotovoltaicos (PVM) transforman la luz solar en electricidad (Esram & Chapman, 2007),(Jiménez, Cadavid, & Franco, 2014), y existe un punto de operación óptimo para cada condición ambiental en el que el PVM produce la máxima potencia, denominado Punto de Máxima Potencia (MPP). La figura 1 muestra el perfil de potencia de un módulo fotovoltaico BP585 (Trejos, González, & Ramos-Paja, 2012) bajo dos niveles de irradiancia diferentes S₁ y S₂, pudiéndose observar el cambio en el MPP en función de dichas condiciones ambientales.

• Materias:Ingeniería electrónica Energía eléctrica
• Subjects:Electronic engineering Electric power
• Palabras claves:Control adaptativo, Sistema fotovoltaico, Modo deslizante, Perturbar y observar;, Seguimiento del punto de máxima
• Keywords:Adaptive control, Photovoltaic system, Sliding mode, Perturb and observe, Maximum power point tracking