DISEÑO DE CONVERTIDOR DE CD/CD BOOST OPERANDO EN MODO RED PARA UN SGF PARTICULAR (DC/DC BOOST CONVERTER DESIGN OPERATING IN GRID MODE FOR A PARTICULAR PGS)

Edgar Israel Romero García, Óscar Carranza Castillo, Jaime José Rodríguez Rivas, Rubén Ortega González

Resumen


Resumen
Este trabajo presenta el diseño de un convertidor de CD/CD Boost y la simulación de este en un sistema de generación fotovoltaico (SGF) particular operando en modo red. Para controlar este convertidor, se implementa un control con lazo de realimentación en corriente y un algoritmo para el seguimiento del máximo punto de potencia (MPPT) mediante la técnica de perturbar y observar(P&O). El objetivo de este modo es inyectar potencia activa a la red eléctrica local en función de la capacidad de generación del SGF. El diseño de control para el esquema propuesto se realiza a través de sisotool de MATLAB® en la que se sintoniza y simulan los controladores, posteriormente se prueba el esquema de control propuesto mediante el software PSIM® versión 9.1, en el que se simula el SGF propuesto y se observa el rendimiento del convertidor Boost bajo estas condiciones.
Palabras Clave: Convertidor Boost, MATLAB, MPPT; Modo red, Generación fotovoltaica.

Abstract
This work presents the design of a DC / DC Boost converter and its simulation in a particular photovoltaic generation system (PGS) operating in grid mode. To control this converter, a current feedback loop control and an algorithm for the maximum power point tracking (MPPT) are implemented using the perturb and observe (P&O) technique. The objective of this mode is to inject active power into the local electricity grid based on the generation capacity of the PGS. The control design for the proposed scheme is carried out through MATLAB® sisotool in which the controllers are tuned and simulated, then the proposed control scheme is tested using the PSIM® version 9.1 software, in which the proposed SGF is simulated and the performance of the Boost converter is observed under these conditions
Keywords: Boost Converter, MATLAB, MPPT, Grid mode, photovoltaic generation.

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Referencias


Abu-Rub H., Malinowski M. y Al-Haddad K., Maximum Power Point Tracking Control Methods, de POWER ELECTRONICS FOR RENEWABLE ENERGY SYSTEMS, TRANSPORTATION AND INDUSTRIAL APPLICATIONS, John Wiley & Sons Ltd, 2015, pp. 181-185.

Abu-Rub H., Malinowski M. y Al-Haddad K., Grid-Connected PV System Configurations, de POWER ELECTRONICS FOR RENEWABLE ENERGY SYSTEMS, TRANSPORTATION AND INDUSTRIAL APPLICATIONS, John Wiley & Sons Ltd, 2014, pp. 165-181.

Abundis Fong M. Á., Sistema de generación fotovoltaico con máxima transferencia de potencia, Ciudad de México: SEPI ESIME Zacatenco, 2018.

Amir A, Elkhateb A. y Rahim N. A., Comparative analysis of high voltage gain DC-DC converter topologies for photovoltaic systems, Renewable Energy, vol. 136, pp. 1147-1163, 2019.

Apablaza Elizondo D. y Muñoz Vidal J., Laboratory Implementation of a Boost Interleaved Converter for PV Applications, IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, vol. 14, nº 6, pp. 2738-2743, 2016.

Belhimer S., Haddadi M. y Mellit A., A novel hybrid boost converter with extended duty cycles range for tracking the maximum power point in photovoltaic system applications, International journal o f hydrogen energy, vol. 43, pp. 6887-6898, 2018.

Carranza Castillo O., Estudio de técnicas de control de rectificadores Boost Trifásicos con filtro LCL para reducción de la distorsión armónica en corriente, aplicadas al procesado eficiente de energía en aerogeneradores síncronos de imanes permanentes operando a velocidad var, Valencia: Universidad Politécnica de Valencia, 2012.

Carrillo Urcid F., Implementacón de un sistema que emule la generación de energía fotovoltaica con operación en modo isla y modo red, Ciudad de México: SEPI ESIME Zacatenco, 2017.

Choi J.-W. y Lee S.-C., Edits. Antiwindup Strategy for PI-Type Speed Controller, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, vol. 56, nº 6, pp. 2039-2046, June 2009.

Esram T. y Chapman P. L., Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques, IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, vol. 22, nº 2, pp. 439-449, 2007.

Fathabadi H., Novel high efficiency DC/DC boost converter for using in photovoltaic systems, Solar Energy, vol. 125, pp. 22-31, 2016.

Garcerá Sanfelín G., Figueres Amorós E. y. Abellán García A, Control y regulación de fuentes conmutadas, de Conversores conmutados: Circuitos de potencia y control, Valencia, España, Servicio de publicaciones, 1998, pp. 162-225.

Martinez Salamero L., Cid-Pastor A., Aroudi E., Giral R. y Calvente J., Modelado y Control de Convertidores Conmutados Continua-Continua: Una perspectiva Tutorial, Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, vol. 6, nº 4, pp. 5-20, 2009.

Mohan N., Robbins W. P. y Undeland T. M., DC-DC Switch-mode converters, de Power Electronics. Converters Applications and Desing, Danvers, John Wiley & Sons, Inc., 2003, pp. 161-199.

Rashid M. H., DC–DC Converters, de Power Electronics Handbook, Butterworth-Heinemann, 2011, pp. 249-264.

Romero García E., Diseño de un convertidor de CD/CD tipo Boost para aplicaciones fotovoltaicas, Ciudad de México: SEPI ESIME Zacatenco, 2021.

Wu K. C., Switch-Mode Power Converters. Design and Analysis, Elsevier, 2006.






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