Diseño e implementación de un controlador para un inversor de potencia monofásico aplicado a un generador fotovoltaico

Actualmente, los sistemas de generación distribuida (GD) son más comunes a medida que aumenta la necesidad de energía eléctrica, dado que aprovechan las diferentes fuentes de energía como la eólica y la solar. En estos sistemas, la energía es distribuida desde la fuente a la carga a través de convertidores electrónicos de energía en el sistema. En las aplicaciones de baja y media potencia, esta tarea recae en los inversores monofásicos, donde son la única interfaz entre fuentes conectadas a nodos de DC y las cargas conectadas a nodos de AC. Esta tesis propone el dimensionamiento de un inversor monofásico para alimentar una demanda de 2 kW a 120 VAC/60 Hz y el diseño del control de tensión respectivo basado en la estrategia de control por modos deslizantes (SMC), debido al comportamiento dinámico en la carga y la naturaleza inherente de la conmutación. No obstante, presenta problemas de Chattering por lo que se optó por el diseño de una superficie de deslizamiento suavizada. Posteriormente, han sido realizadas pruebas de rendimiento del sistema bajo distintas condiciones de operación (disponibilidad y tipo de recurso, variación de la carga) empleando la estrategia de prototipado parcial Hardware-In-the-Loop (HIL), utilizando componentes físicos y virtuales para mayor precisión en sistemas con alta variabilidad. En las pruebas realizadas, se contrastó la respuesta temporal de la señal de referencia y la capturada en la carga a través del índice de distorsión armónico total (THD), cuyos resultados están dentro de los limites determinados por los estándares de sistemas de potencia (menores al 5 %). Por último, han sido recomendados los elementos de sensado necesarios y su interacción con un microcontrolador tipo Arduino para la implementación completa de este sistema, donde son descritas algunas disposiciones complementarias para un mejor rendimiento

• Autores: Muñoz Mayor, Juan Sebastián
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/12802
• Acceso en línea: http://red.uao.edu.co//handle/10614/12802
• Palabra clave: Hardware-In-The-Loop; Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones; Control por modos deslizantes; Generación distribuida; In-versor monofásico; Sistemas fotovoltaicos; Photovoltaic power generation; Electric inverters; Computer simulation; Mathematical models; Generadores de energía fotovoltaica; Inversores eléctricos; Simulación por computadores; Modelos matemáticos
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