Thesis:

Método de seguimiento del máximo punto de potencia en sistemas fotovoltaicos utilizando diferencial por perturbación en la modulación

En los sistemas de energía fotovoltaicos, particularmente cuando los paneles se encuentran fijos, es necesaria la implementación de un algoritmo de seguimiento del máximo punto de potencia para maximizar la extracción de energía de los paneles ante variaciones en la irradiación o temperatura, sin embargo, cuando las variaciones de irradiación son muy rápidas, estos algoritmos pueden generar referencias de potencia que en la práctica alejen al punto de operación del óptimo. En este trabajo se propone un nuevo método de seguimiento del punto máximo de potencia en sistemas fotovoltaicos, basado en la modificación de la señal de modulación del convertidor de potencia, para lograr el seguimiento del punto de máxima potencia incluso ante rápidas perturbaciones, además, se compara el método propuesto con cuatro métodos de seguimiento del punto máximo de potencia: Perturbar y Observar, Conductancia Incremental, Realimentación de la Potencia y Peso en Tres Puntos. Cada uno de los métodos se implementa en simulaciones por medio del software MATLAB/Simulink, los resultados obtenidos permiten comprobar que el método propuesto no presenta la falencia de los métodos estándar, presentando un correcto seguimiento ante cambios abruptos de irradiación, además el método propuesto presenta una menor oscilación en estado estacionario. De manera experimental se implementa Perturbar y Observar y el algoritmo propuesto, para implementar el setup experimental se utiliza un convertidor de potencia Boost, el controlador dSPACE y la fuente programable Chroma Programmable DC Power Supply 62020H-150S, que emula el panel fotovoltaico, cada método es sometido a distintas pruebas según el estándar prEN 5030, el método propuesto presenta un mejor seguimiento ante variaciones abruptas que Perturbar y Observar.

In photovoltaic power systems, particularly when the panels are fixed, it is necessary to implement a maximum power point tracking algorithm to maximize energy extraction from the panels in the face of variations in irradiation or temperature, however, when irradiation variations are very rapid, these algorithms can generate power references that in practice deviate the operating point from the optimum. In this work, a new method for maximum power point tracking in photovoltaic systems is proposed, based on the modification of the power converter modulation signal, to achieve maximum power point tracking even in the face of rapid perturbations, in addition, the proposed method is compared with four maximum power point tracking methods: Perturb and Observe, Incremental Conductance, Power Feedback, and Three-Point Weighting. Each of the methods is implemented in simulations using MATLAB/Simulink software, the results obtained confirm that the proposed method does not present the weaknesses of standard methods, presenting correct tracking in the face of abrupt changes in irradiation, furthermore, the proposed method presents less oscillation in steady state. Experimentally, Perturb and Observe and the proposed algorithm are implemented, to implement the experimental setup, a Boost power converter, the dSPACE controller and the Chroma Programmable DC Power Supply 62020H-150S programmable source, which emulates the photovoltaic panel, are used, each method is subjected to different tests according to the prEN 5030 standard, the proposed method presents better tracking in the face of abrupt variations than Perturb and Observe.