Controlador de modo deslizante adaptativo para un convertidor zeta para proporcionar transitorios de alta frecuencia en aplicaciones de batería
Autores: Tobón, Andrés; Ramos-Paja, Carlos Andrés; Orozco-Gutíerrez, Martha Lucía; Saavedra-Montes, Andrés Julián; Serna-Garcés, Sergio Ignacio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Controlador de modo deslizante adaptativo para un convertidor zeta para proporcionar transitorios de alta frecuencia en aplicaciones de batería
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Sistemas de almacenamiento de energía híbrida
Sector de energía renovable
Estabilidad de la red
Estrategias de control
Batería
Supercondensador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas híbridos de almacenamiento de energía impactan significativamente en el sector de energía renovable debido a su papel en mejorar la estabilidad de la red y gestionar su variabilidad. Sin embargo, la implementación de estos sistemas requiere estrategias de control avanzadas para garantizar su correcto funcionamiento. Este documento presenta un algoritmo para diseñar las etapas de potencia y control de un sistema híbrido de almacenamiento de energía formado por una batería, un supercondensador y un convertidor Zeta bidireccional. La etapa de control implica un controlador de modo deslizante adaptativo co-diseñado con los parámetros del circuito de potencia. El algoritmo de diseño garantiza la protección de la batería contra transitorios de alta frecuencia que reducen su vida útil, y proporciona compatibilidad con microcontroladores de bajo costo. Además, la corriente de salida continua del convertidor Zeta no introduce armónicos de corriente en la batería, la microrred o la carga. La solución propuesta se valida a través de un ejemplo de aplicación utilizando el software de simulación eléctrica PSIM (versión 2024.0), demostrando un rendimiento superior en comparación con una estructura clásica de cascada PI.
Descripción
Los sistemas híbridos de almacenamiento de energía impactan significativamente en el sector de energía renovable debido a su papel en mejorar la estabilidad de la red y gestionar su variabilidad. Sin embargo, la implementación de estos sistemas requiere estrategias de control avanzadas para garantizar su correcto funcionamiento. Este documento presenta un algoritmo para diseñar las etapas de potencia y control de un sistema híbrido de almacenamiento de energía formado por una batería, un supercondensador y un convertidor Zeta bidireccional. La etapa de control implica un controlador de modo deslizante adaptativo co-diseñado con los parámetros del circuito de potencia. El algoritmo de diseño garantiza la protección de la batería contra transitorios de alta frecuencia que reducen su vida útil, y proporciona compatibilidad con microcontroladores de bajo costo. Además, la corriente de salida continua del convertidor Zeta no introduce armónicos de corriente en la batería, la microrred o la carga. La solución propuesta se valida a través de un ejemplo de aplicación utilizando el software de simulación eléctrica PSIM (versión 2024.0), demostrando un rendimiento superior en comparación con una estructura clásica de cascada PI.