Control deslizante directo para inestabilidades dinámicas en voltaje de enlace CC de sistemas fotovoltaicos autónomos con un condensador pequeño
Autores: Al-Wesabi, Ibrahim; Fang, Zhijian; Wei, Zhiguo; Dong, Hanlin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control deslizante directo para inestabilidades dinámicas en voltaje de enlace CC de sistemas fotovoltaicos autónomos con un condensador pequeño
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Condensadores electrolíticos
Condensadores de película
Voltaje de enlace CC
Sistema fotovoltaico
Unidades de acondicionamiento de energía
Rendimiento dinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Los grandes condensadores electrolíticos utilizados en aplicaciones fotovoltaicas (PV) conectadas a la red y autónomas con fines de desacoplamiento de energía son poco confiables debido a su corta vida útil. Los condensadores de película pueden ser utilizados en lugar de los condensadores electrolíticos si se reduce el requisito de almacenamiento de energía de las unidades de acondicionamiento de energía (PCUs), ya que ofrecen una mayor fiabilidad y tienen una vida útil más larga. Los condensadores de película tienen una menor capacidad que los condensadores electrolíticos, lo que causa enormes ondulaciones de frecuencia en el voltaje de enlace CC y afecta el rendimiento dinámico del sistema fotovoltaico autónomo. Esta investigación proporcionó novedosos controladores de modo deslizante directo (DSMCs) para minimizar el condensador de enlace CC, regulando varios componentes del sistema PV/BES que ayudan a gestionar el voltaje de enlace CC con un condensador pequeño. Los DSMCs se combinaron con el método de perturbación y observación (P&O) para convertidores elevadores CC para aumentar el rendimiento dinámico del sistema fotovoltaico y regular el convertidor bidireccional de la batería (BDC) para superar las inestabilidades del voltaje de enlace CC causadas por un condensador de enlace CC más bajo. El sistema está diseñado para alimentar cargas tanto CA como CC en lugares sin conexión a la red. Las funciones del sistema se dividen en cuatro modos, dependiendo de la oferta y demanda de energía y del estado de carga de la batería. Los hallazgos ilustran la durabilidad de los controladores y el rendimiento sobresaliente del sistema. Las pruebas se realizaron en la plataforma de control en tiempo real MT NI PXIE-1071 utilizando experimentos de Hardware-In-The-Loop y MATLAB/Simulink.
Descripción
Los grandes condensadores electrolíticos utilizados en aplicaciones fotovoltaicas (PV) conectadas a la red y autónomas con fines de desacoplamiento de energía son poco confiables debido a su corta vida útil. Los condensadores de película pueden ser utilizados en lugar de los condensadores electrolíticos si se reduce el requisito de almacenamiento de energía de las unidades de acondicionamiento de energía (PCUs), ya que ofrecen una mayor fiabilidad y tienen una vida útil más larga. Los condensadores de película tienen una menor capacidad que los condensadores electrolíticos, lo que causa enormes ondulaciones de frecuencia en el voltaje de enlace CC y afecta el rendimiento dinámico del sistema fotovoltaico autónomo. Esta investigación proporcionó novedosos controladores de modo deslizante directo (DSMCs) para minimizar el condensador de enlace CC, regulando varios componentes del sistema PV/BES que ayudan a gestionar el voltaje de enlace CC con un condensador pequeño. Los DSMCs se combinaron con el método de perturbación y observación (P&O) para convertidores elevadores CC para aumentar el rendimiento dinámico del sistema fotovoltaico y regular el convertidor bidireccional de la batería (BDC) para superar las inestabilidades del voltaje de enlace CC causadas por un condensador de enlace CC más bajo. El sistema está diseñado para alimentar cargas tanto CA como CC en lugares sin conexión a la red. Las funciones del sistema se dividen en cuatro modos, dependiendo de la oferta y demanda de energía y del estado de carga de la batería. Los hallazgos ilustran la durabilidad de los controladores y el rendimiento sobresaliente del sistema. Las pruebas se realizaron en la plataforma de control en tiempo real MT NI PXIE-1071 utilizando experimentos de Hardware-In-The-Loop y MATLAB/Simulink.