Sistema fotovoltaico multifuncional conectado a la red eléctrica controlado por medio de modos deslizantes

Iván Méndez Soriano, Nimrod Vázquez Nava, Héctor Juan Carlos López Tapia, Claudia V. Hernández Gutiérrez, Joaquín Vaquero

Resumen


Debido al uso de cargas electrónicas no lineales, la calidad de la energía eléctrica se ha ido deteriorando. Con el creciente uso de fuentes renovables de energía interconectadas a la red eléctrica es posible integrar la función de los filtros activos de potencia a los sistemas fotovoltaicos (PV, por sus siglas en inglés) conectados a la red, modificando el control del convertidor. Debido a lo antes mencionado en este trabajo se propone el uso de un sistema PV controlado por medio de modos deslizantes, con una superficie deslizante capaz de inyectar tanto potencia activa como reactiva para eliminar los armónicos de corriente en el punto de acoplamiento común (PAC) y mantener un factor de potencia elevado aún ante la presencia de cargas no lineales, con la ventaja de una fácil implementación.
El sistema es diseñado y simulado, con lo cual se confirma la eficacia del controlador por modos deslizantes propuesto. Además se mencionan las ventajas sobre los inversores PV convencionales.

Palabra(s) Clave(s): control por modos deslizantes, inversor fotovoltaico, potencia activa, superficie de deslizamiento.


Texto completo:

697-715 PDF

Referencias


Renewable Energy Policy Network for the 21st Century. “Global status Report 2014”. De: http://www.ren21.net/ren21activities /globalstatusreport.aspx. Consultado en Marzo del 2015.

V. E. Wagner, Balda et al., “Effects of Harmonics on Equipment”. IEEE Transactions on Power Delivery. 1993. 672-679 pp.

N. R. Raju, S. S. Venkata, R. A. Kagalwala, V.V. Sastry, "An active power quality conditioner for reactive power and harmonics compensation". Power Electronics Specialists Conference. Vol. 1. Jun. 1995. 209-214 pp.

A. M. Massoud, S. J. Finney, B. W. Williams, "Seven-level shunt active power filter". Harmonics and Quality of Power. 11th International Conference. 2004. 136-141 pp.

S. Inoue, T. Shimizu, K. Wada, "Control Methods and Compensation Characteristics of a Series Active Filter for a Neutral Conductor". Industrial Electronics, IEEE. Vol. 54. No. 1. Feb. 2007. 433-440 pp.

H. Wada, F. Blaabjerg, Xiongfei Wang, "Active Harmonic Filtering Using Current-Controlled, Grid-Connected DG Units With Closed-Loop Power Control". Power Electronics, IEEE. Vol. 29. No. 2. Feb. 2014. 642-653 pp.

P. C. Tan, Z. Salam, A. Jusoh, "A Single-Phase Hybrid Active Power Filter using Extension p-q Theorem for Photovoltaic Application". Power Electronics and Drives Systems, International Conference. Vol. 2. 2005. 1250-255 pp.

P. Neves, D. Goncalves, J. G. Pinto, R. Alves, J. L. Afonso, "Single-phase Shunt Active Filter interfacing renewable energy sources with the power grid". Industrial Electronics. 35th Annual Conference of IEEE. Nov. 2009. 3264-3269 pp.

S. A. O. da Silva, L. P. Sampaio, L. B. G. Campanhol, "Single-phase grid-tied photovoltaic system with boost converter and active filtering". Industrial Electronics (ISIE), IEEE 23rd International Symposium. Jun. 2014. 2502-2507 pp.

M. C. Di Piazza, G. Vitale. Photovoltaic Sources Modeling and Emulation. 2013. Ed. Springer. 56-67 pp.

S. K. Dash, D. Verma, S. Nema, R. K. Nema, "Comparative analysis of maximum power point (MPP) tracking techniques for solar PV application using MATLAB simulink". Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE). May 2014. 7-11 pp.

A. Morales, J. L. Diaz-Bernabe, R. Garrido-Moctezuma, "Improved MPPT adaptive incremental conductance algorithm". Industrial Electronics Society, IECON 2014-40th Annual Conference of the IEEE. Nov. 2014. 5540-5545 pp.

R. B. Roy, E. Basher, R. Yasmin, M. Rokonuzzaman, "Fuzzy logic based MPPT approach in a grid connected photovoltaic system". Software, Knowledge, Information Management and Applications (SKIMA), 8th International Conference on. Dec. 2014. 1-6 pp.

N. Vázquez, Y. Azaf, I. Cervantes, E. Vázquez, C. Hernández, “Maximum Power Point Tracking Based on Sliding Mode Control”. International Journal of Photoenergy, Article ID 380684, in press.

A. Agrachev, et al., Nonlinear and Optical Control Theory. 2004. Ed. Springer. 289-316 pp.

S. Tan, Y. Lai, Chi-Kong Tse, Sliding Mode Control of Switching Power Converters: Techniques and Implementation. 2012. Ed. Taylor and Francis group. 1-17 pp.

D. A. Torrey, A. M. A. M. Al-Zamel, "Single-phase active power filters for multiple nonlinear loads". Power Electronics, IEEE. Vol. 10. No. 3. May 1995. 263-272 pp.

J. Matas, L. G. de Vicuna, J. Miret, J. M. Guerrero, M. Castilla, "Feedback

Linearization of a Single-Phase Active Power Filter via Sliding Mode Control". Power Electronics, IEEE. Vol.23. No.1. Jan. 2008. 116-125 pp.

R. Villalobos Mendoza, “Diseño e implementación de un circuito digital de amarre de fase, para sincronía en aplicaciones de interconexión con la red eléctrica” Tesis de Maestría. Instituto Tecnológico de Celaya. Gto, México. 2013.






URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es

Barra de separación

Licencia Creative Commons    Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada.    

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA

Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México

Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146

pistaseducativas@itcelaya.edu.mx

http://pistaseducativas.celaya.tecnm.mx/index.php/pistas