| dc.description.abstract | En este trabajo se realiza el diseño de un sistema fotovoltaico para suministrar energía eléctrica a una carga resistiva de 8 Ω (modo isla), e inyectar potencia activa a la red eléctrica (modo red). Se considera que la potencia entregada por los paneles es de 2 kW para ambos modos de operación. El sistema fotovoltaico consiste en una fuente de alimentación de CD que emula a los paneles solares, un convertidor Boost, un inversor puente completo y un filtro de armónicos.
Primero, se realiza el cálculo de los elementos pasivos de los convertidores electrónicos de potencia, posteriormente, se diseñan los lazos de control de los convertidores para que el sistema fotovoltaico se comporte como una fuente de tensión en el modo isla y como una fuente de corriente en el modo red. Los controladores de los lazos de control son sintonizados mediante SISOTOOL de Matlab® utilizando el criterio de estabilidad de Bode.
Para verificar el funcionamiento del sistema fotovoltaico se realizan las simulaciones de los lazos de control de los convertidores electrónicos en PSIM®, operando en modo isla y en modo red. Esto permite analizar la respuesta del sistema en el dominio del tiempo. En este trabajo, se simula el sistema fotovoltaico en ecuaciones en diferencias mediante lenguaje de programación C, debido a que son las que se implementan en el procesador digital de señales.
Se realizan variaciones en la corriente inyectada por los paneles, en la corriente de carga y en la tensión de la red eléctrica, verificando que éstas variables regresan a su valor de referencia. Las variaciones se realizan considerando que el convertidor Boost no entra en el modo de conducción discontinua, y que el sistema fotovoltaico no entrega potencia mayor a 2 kW.
Una vez obtenidas las simulaciones del sistema fotovoltaico operando en modo isla y en modo red, se simula la reconfiguración de los controladores cuando el sistema fotovoltaico pasa del modo isla al modo red y viceversa, verificando que existe continuidad en la corriente de carga.
Por último, se muestran los resultados experimentales del inversor operando en modo isla, mediante las formas de onda de la tensión y corriente en la carga resistiva. | |
