La Modelización y Simulación de Convertidores DC-DC No Aislados para Optimizar Sistemas Fotovoltaicos Aplicados en Distritos de Energía Positiva
Autores: Hashemi, Tohid; Jafari Kaleybar, Hamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La Modelización y Simulación de Convertidores DC-DC No Aislados para Optimizar Sistemas Fotovoltaicos Aplicados en Distritos de Energía Positiva
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Convertidores dc-dc
Gestión de energía
Sistemas de energía fotovoltaica
Topologías de convertidores
Convertidor basado en ssin
Fuentes de energía renovable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los convertidores DC-DC son críticos para la gestión de energía en distritos de energía positiva (PED) porque permiten una conversión eficiente entre diferentes niveles de voltaje, facilitando la integración de diversas fuentes de energía renovable, sistemas de almacenamiento de energía y cargas. La demanda de convertidores DC-DC de alta ganancia de voltaje en sistemas de energía fotovoltaica ha aumentado en tiempos recientes. A pesar de las numerosas topologías de convertidores reportadas, hay un esfuerzo enfocado en simplificar los componentes, particularmente los dispositivos de conmutación, los elementos pasivos y las pérdidas generales del convertidor. Este artículo presenta el convertidor basado en una red de impedancia de conmutación única (SSIN) como una topología de convertidor DC-DC única, diseñada en configuraciones de una etapa y de doble etapa para aplicaciones fotovoltaicas. Una de las principales características del convertidor SSIN es que solo necesita un interruptor y tres capacitores para la n-etapa. Un análisis comparativo con la topología de convertidor boost convencional demuestra la capacidad del convertidor basado en SSIN para lograr un voltaje de salida deseable que se aproxima estrechamente a una forma de onda senoidal ideal. Además, la aplicación de estrategias de control avanzadas al convertidor propuesto resalta su rendimiento superior y robustez en el mantenimiento de la estabilidad del voltaje de salida bajo condiciones variables. Estas características hacen que el convertidor basado en SSIN sea particularmente adecuado para aplicaciones en PED, donde la eficiencia, la fiabilidad y la integración sin problemas de fuentes de energía renovable son cruciales.
Descripción
Los convertidores DC-DC son críticos para la gestión de energía en distritos de energía positiva (PED) porque permiten una conversión eficiente entre diferentes niveles de voltaje, facilitando la integración de diversas fuentes de energía renovable, sistemas de almacenamiento de energía y cargas. La demanda de convertidores DC-DC de alta ganancia de voltaje en sistemas de energía fotovoltaica ha aumentado en tiempos recientes. A pesar de las numerosas topologías de convertidores reportadas, hay un esfuerzo enfocado en simplificar los componentes, particularmente los dispositivos de conmutación, los elementos pasivos y las pérdidas generales del convertidor. Este artículo presenta el convertidor basado en una red de impedancia de conmutación única (SSIN) como una topología de convertidor DC-DC única, diseñada en configuraciones de una etapa y de doble etapa para aplicaciones fotovoltaicas. Una de las principales características del convertidor SSIN es que solo necesita un interruptor y tres capacitores para la n-etapa. Un análisis comparativo con la topología de convertidor boost convencional demuestra la capacidad del convertidor basado en SSIN para lograr un voltaje de salida deseable que se aproxima estrechamente a una forma de onda senoidal ideal. Además, la aplicación de estrategias de control avanzadas al convertidor propuesto resalta su rendimiento superior y robustez en el mantenimiento de la estabilidad del voltaje de salida bajo condiciones variables. Estas características hacen que el convertidor basado en SSIN sea particularmente adecuado para aplicaciones en PED, donde la eficiencia, la fiabilidad y la integración sin problemas de fuentes de energía renovable son cruciales.