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Máximo seguimiento del punto de potencia en sistemas fotovoltaicos basado en control de modo deslizante global con programación de ganancia adaptativa

Autores: Uswarman, Rudi; Munawar, Khalid; Ramli, Makbul A. M.; Bouchekara, Houssem R. E. H.; Hossain, Md Alamgir

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Máximo seguimiento del punto de potencia en sistemas fotovoltaicos basado en control de modo deslizante global con programación de ganancia adaptativa


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Mppt
Controladores
Gsmc
Programación de ganancia adaptativa
Sistemas fotovoltaicos
Esquema de control

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los controladores de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) ya han logrado eficiencias notables. Para sistemas fotovoltaicos (PV) más pequeños, cualquier mejora realmente no valdrá la pena mencionarla como un logro. Sin embargo, para grandes granjas solares, incluso una mejora fraccional eventualmente creará un impacto significativo. Este documento presenta un esquema de control MPPT utilizando control de modo deslizante global (GSMC) con programación de ganancia adaptativa. En el controlador de dos bucles, el primer bucle determina el punto de máxima potencia (MPP) de referencia utilizando cálculos en línea, mientras que el GSMC con programación de ganancia adaptativa en el segundo bucle ajusta la modulación por ancho de pulso (PWM) del convertidor elevador para forzar al sistema PV a operar en el MPP con un rendimiento mejorado. La programación de ganancia adaptativa regula la ganancia del control de conmutación para mantener el rendimiento del controlador en una amplia gama de condiciones de funcionamiento, mientras que el GSMC garantiza la robustez del sistema durante todo el proceso de control al eliminar la fase de alcanzar y mejorar el rendimiento del MPPT. El sistema PV en general también tiene estabilidad de Lyapunov. Además, el análisis de robustez del controlador propuesto también se realiza bajo variaciones de carga e incertidumbres paramétricas a diversas temperaturas e irradiancias. En las simulaciones, el esquema de control MPPT propuesto ha mostrado una respuesta más rápida que otros controladores, alcanzando el punto de ajuste con un tiempo de subida de 0.03 s en comparación con 0.07 s y 0.13 s para el control de modo deslizante cuasi (QSMC) y el control de modo deslizante convencional (CSMC), respectivamente. El controlador propuesto mostró un sobrepaso de 1.2 V alrededor de un valor de estado estable de 21.9 V en comparación con 1.51 V y 1.45 V, respectivamente, para QSMC y CSMC para una cierta variación paramétrica. Además, el controlador propuesto y el esquema basado en QSMC mostraron un error en estado estable de 0.3 V, mientras que el enfoque basado en CSMC tiene un error más significativo. En conclusión, el esquema de control MPPT propuesto tiene una respuesta más rápida y un bajo error de seguimiento con mínimas oscilaciones.

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