Controlador auto-ajustable de sistemas fotovoltaicos para incrementar la velocidad de respuesta y estabilidad...
Auto-tuning of PV controllers to improve the speed response and stability of the P&O algorithm
Este documento es un artículo preparado por P. Ortiz, Instrumentation and control Engineer, Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Colombia. Master in engineering, UPB, Medellín, Colombia. Affiliation: Associate Professor, ITM, Colombia y C. Ramos-Paja, Electronics Engineer, Universidad del Valle, Colombia, Master in Electronics and PhD on Power Electrics, Universitat Rovira I Virgili, Spain. Affiliation: Associate Professor, Universidad Nacional de Colombia, Colombia. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia.
Auto-tuning of PV controllers to improve the speed response and stability of the P&O algorithm
Controlador auto-ajustable de sistemas fotovoltaicos para incrementar la velocidad de respuesta y estabilidad del algoritmo P&O
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.
Este documento es un artículo preparado por P. Ortiz, Instrumentation and control Engineer, Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, Colombia. Master in engineering, UPB, Medellín, Colombia. Affiliation: Associate Professor, ITM, Colombia y C. Ramos-Paja, Electronics Engineer, Universidad del Valle, Colombia, Master in Electronics and PhD on Power Electrics, Universitat Rovira I Virgili, Spain. Affiliation: Associate Professor, Universidad Nacional de Colombia, Colombia. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, la cual es un medio reconocido de divulgación y difusión de los trabajos científicos producidos en Colombia y el mundo, sobre investigaciones científicas y desarrollos tecnológicos originales e inéditos en las diferentes disciplinas relacionadas con la ingeniería que contribuyen al desarrollo de conocimiento, generando impacto mundial en la academia, la industria y la sociedad en general, mediante un intercambio de saberes y opiniones, con seriedad y calidad reconocida por estándares internacionales.
Este número pertenece al VIII Simposio Internacional sobre calidad de la Energía electrica - SICEL 2015.
En: Revista Ingeniería e Investigación.
