Un algoritmo híbrido de MPPT de convergencia rápida basado en técnicas ABC y P&O para un sistema fotovoltaico parcialmente sombreado
Autores: Restrepo, Carlos; Yanz-Monsalvez, Nicolas; González-Castaño, Catalina; Kouro, Samir; Rodriguez, Jose
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un algoritmo híbrido de MPPT de convergencia rápida basado en técnicas ABC y P&O para un sistema fotovoltaico parcialmente sombreado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Convencional
Seguimiento del punto de máxima potencia
Sistema fotovoltaico
Conductancia incremental
Perturbar y observar
Técnica híbrida MPPT
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Entre todas las técnicas convencionales de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para un sistema fotovoltaico (PV) que se han propuesto, el conductancia incremental (INC) y el perturbar y observar (P&O) son los más populares debido a su simplicidad y facilidad de implementación. Sin embargo, bajo condiciones de sombreado parcial (PSCs), estos algoritmos MPPT no logran seguir el punto de máxima potencia global (GMPP) y en su lugar convergen en puntos de máxima potencia locales (LMPPs), lo que resulta en una considerable pérdida de potencia del PV. Este documento presenta una nueva técnica híbrida de MPPT que combina el algoritmo de colonia artificial de abejas (ABC) y P&O llamado ABC-P&O. La técnica P&O se utiliza para seguir el MPP bajo irradiación uniforme, y solo durante variaciones de irradiación se emplea el algoritmo ABC. La efectividad del algoritmo híbrido propuesto para seguir el GMPP, tanto bajo condiciones de irradiación uniforme como no uniforme, fue evaluada mediante pruebas de hardware en bucle cerrado (HIL) empleadas por un convertidor de impulso dc-dc. Luego, la estrategia ABC-P&O se aplicó para obtener la referencia de voltaje para el lazo de control PI externo, que proporcionó la referencia de corriente para el control de corriente en modo deslizante discreto. El algoritmo ABC-P&O tiene un costo computacional razonable, lo que permite el uso de un controlador de señal digital (DSC) comercial y de bajo costo con lazos de control de voltaje externo y corriente interna. Muchas pruebas desafiantes validaron que la técnica ABC-P&O propuesta converge rápidamente al GMPP con alta eficiencia y un rendimiento superior bajo diferentes PSCs.
Descripción
Entre todas las técnicas convencionales de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para un sistema fotovoltaico (PV) que se han propuesto, el conductancia incremental (INC) y el perturbar y observar (P&O) son los más populares debido a su simplicidad y facilidad de implementación. Sin embargo, bajo condiciones de sombreado parcial (PSCs), estos algoritmos MPPT no logran seguir el punto de máxima potencia global (GMPP) y en su lugar convergen en puntos de máxima potencia locales (LMPPs), lo que resulta en una considerable pérdida de potencia del PV. Este documento presenta una nueva técnica híbrida de MPPT que combina el algoritmo de colonia artificial de abejas (ABC) y P&O llamado ABC-P&O. La técnica P&O se utiliza para seguir el MPP bajo irradiación uniforme, y solo durante variaciones de irradiación se emplea el algoritmo ABC. La efectividad del algoritmo híbrido propuesto para seguir el GMPP, tanto bajo condiciones de irradiación uniforme como no uniforme, fue evaluada mediante pruebas de hardware en bucle cerrado (HIL) empleadas por un convertidor de impulso dc-dc. Luego, la estrategia ABC-P&O se aplicó para obtener la referencia de voltaje para el lazo de control PI externo, que proporcionó la referencia de corriente para el control de corriente en modo deslizante discreto. El algoritmo ABC-P&O tiene un costo computacional razonable, lo que permite el uso de un controlador de señal digital (DSC) comercial y de bajo costo con lazos de control de voltaje externo y corriente interna. Muchas pruebas desafiantes validaron que la técnica ABC-P&O propuesta converge rápidamente al GMPP con alta eficiencia y un rendimiento superior bajo diferentes PSCs.