Comparación de estrategias FCS-MPC en un inversor de fuente cuasi Z monofásico conectado a la red
Autores: Saavedra, Jorge L.; Baier, Carlos R.; Marciel, Esteban I.; Rivera, Marco; Carreno, Alvaro; Hernandez, Jesús C.; Melín, Pedro E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comparación de estrategias FCS-MPC en un inversor de fuente cuasi Z monofásico conectado a la red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio comparativo
Control predictivo de modelo de conjunto de control finito
Conectado a la red
Inversor de fuente en serie cuasi-Z
Horizonte de predicción
Distorsión armónica total
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 58
Citaciones: Sin citaciones
Este documento compara dos estrategias de control predictivo de modelos de conjunto de control finito (FCS-MPC) en el contexto de un inversor de fuente en serie cuasi-Z monofásico conectado a la red (SP-qZSI). Ambos esquemas utilizan modelos de tiempo discreto de la corriente del inductor y el voltaje del capacitor para el lado de CC, así como la corriente de salida en el lado de CA. Para mejorar el rendimiento del convertidor, dadas las características de fase no mínima del lado de CC, se implementa un horizonte de predicción largo para el control predictivo. Sin embargo, un horizonte de esta naturaleza puede ser muy exigente en términos de carga de procesamiento, lo que lo hace inaplicable para algunos microcontroladores. Para abordar este problema y mitigar la carga de procesamiento, se presenta una estrategia de control alternativa que divide el número total de soluciones candidatas a evaluar en segmentos más pequeños. Se compara el rendimiento de las dos estrategias de control utilizando la distorsión armónica total (THD) y los tiempos de simulación como métricas de evaluación. Los resultados indican que la estrategia propuesta logra tiempos de simulación significativamente más cortos que la estrategia de control comparada al aumentar el horizonte de predicción. Además, se observó una reducción en el THD en la estrategia propuesta, alcanzando un promedio del 2.8%, que es menor que la estrategia comparada que exhibió un THD cercano al 3.5%.
Descripción
Este documento compara dos estrategias de control predictivo de modelos de conjunto de control finito (FCS-MPC) en el contexto de un inversor de fuente en serie cuasi-Z monofásico conectado a la red (SP-qZSI). Ambos esquemas utilizan modelos de tiempo discreto de la corriente del inductor y el voltaje del capacitor para el lado de CC, así como la corriente de salida en el lado de CA. Para mejorar el rendimiento del convertidor, dadas las características de fase no mínima del lado de CC, se implementa un horizonte de predicción largo para el control predictivo. Sin embargo, un horizonte de esta naturaleza puede ser muy exigente en términos de carga de procesamiento, lo que lo hace inaplicable para algunos microcontroladores. Para abordar este problema y mitigar la carga de procesamiento, se presenta una estrategia de control alternativa que divide el número total de soluciones candidatas a evaluar en segmentos más pequeños. Se compara el rendimiento de las dos estrategias de control utilizando la distorsión armónica total (THD) y los tiempos de simulación como métricas de evaluación. Los resultados indican que la estrategia propuesta logra tiempos de simulación significativamente más cortos que la estrategia de control comparada al aumentar el horizonte de predicción. Además, se observó una reducción en el THD en la estrategia propuesta, alcanzando un promedio del 2.8%, que es menor que la estrategia comparada que exhibió un THD cercano al 3.5%.