Concepción y validación experimental de un sistema fotovoltaico autónomo utilizando el inversor multinivel SUPC5
Autores: El Ouardi, Hind; El Gadari, Ayoub; Ounejjar, Youssef; Al-Haddad, Kamal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Concepción y validación experimental de un sistema fotovoltaico autónomo utilizando el inversor multinivel SUPC5
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Modulación de ancho de pulso avanzada
Inversor SPUC5
Sistema fotovoltaico
Distorsión armónica total
Algoritmo de conductancia incremental
Punto de máxima potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se desarrolló una técnica avanzada de modulación de ancho de pulso (PWM) para proporcionar el autoequilibrado de los voltajes de los capacitores del inversor monofásico de cinco niveles de celdas U-Cells divididas (SPUC5), y luego, este último se aplicó a un sistema fotovoltaico (PV) en modo autónomo para evaluar su rendimiento en este tipo de aplicación. El inversor SPUC5 utiliza solo cinco interruptores (cuatro interruptores bidireccionales activos y un interruptor de cuatro cuadrantes), una fuente de CC y dos capacitores para generar cinco niveles de voltaje de salida y una corriente con una forma de onda cuasi-sinusoidal que reduce la distorsión armónica total (THD) sin la necesidad de agregar filtros o sensores, y también reduce su costo en comparación con otros inversores multinivel. En el sistema propuesto, el algoritmo de conductancia incremental (INC) se combina con un convertidor elevador CC/CC para alcanzar la máxima potencia (MP) del arreglo fotovoltaico rastreando el punto de máxima potencia (MPP). El concepto ofrecido ha sido construido y luego simulado en el entorno de MATLAB/Simulink para evaluar su eficiencia. Según los resultados, se logró el autoequilibrado de los voltajes de los capacitores. Se realizó un estudio comparativo con la técnica tradicional de PWM. El sistema fotovoltaico propuesto ha sido validado por resultados experimentales.
Descripción
En este trabajo, se desarrolló una técnica avanzada de modulación de ancho de pulso (PWM) para proporcionar el autoequilibrado de los voltajes de los capacitores del inversor monofásico de cinco niveles de celdas U-Cells divididas (SPUC5), y luego, este último se aplicó a un sistema fotovoltaico (PV) en modo autónomo para evaluar su rendimiento en este tipo de aplicación. El inversor SPUC5 utiliza solo cinco interruptores (cuatro interruptores bidireccionales activos y un interruptor de cuatro cuadrantes), una fuente de CC y dos capacitores para generar cinco niveles de voltaje de salida y una corriente con una forma de onda cuasi-sinusoidal que reduce la distorsión armónica total (THD) sin la necesidad de agregar filtros o sensores, y también reduce su costo en comparación con otros inversores multinivel. En el sistema propuesto, el algoritmo de conductancia incremental (INC) se combina con un convertidor elevador CC/CC para alcanzar la máxima potencia (MP) del arreglo fotovoltaico rastreando el punto de máxima potencia (MPP). El concepto ofrecido ha sido construido y luego simulado en el entorno de MATLAB/Simulink para evaluar su eficiencia. Según los resultados, se logró el autoequilibrado de los voltajes de los capacitores. Se realizó un estudio comparativo con la técnica tradicional de PWM. El sistema fotovoltaico propuesto ha sido validado por resultados experimentales.