Monitoreo basado en aprendizaje automático de convertidores CC-CC en aplicaciones fotovoltaicas
Autores: Bindi, Marco; Corti, Fabio; Aizenberg, Igor; Grasso, Francesco; Lozito, Gabriele Maria; Luchetta, Antonio; Piccirilli, Maria Cristina; Reatti, Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Monitoreo basado en aprendizaje automático de convertidores CC-CC en aplicaciones fotovoltaicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Método de monitoreo
Convertidores DC-DC
Aplicaciones fotovoltaicas
Técnicas de aprendizaje automático
Componentes pasivos
Análisis de pronóstico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
En este documento se presenta un método de monitoreo para convertidores CC-CC en aplicaciones fotovoltaicas. El objetivo principal es prevenir fallas catastróficas detectando condiciones de mal funcionamiento durante la operación del sistema eléctrico. El procedimiento de pronóstico propuesto se basa en técnicas de aprendizaje automático y se centra en las variaciones de los componentes pasivos con respecto a su rango nominal. Se propone un estudio teórico para elegir las mejores medidas para el análisis de pronóstico y adaptar el método de monitoreo a un sistema fotovoltaico. Con el fin de facilitar este estudio, se presenta una evaluación gráfica de la testabilidad, y también se consideran los efectos de la irradiación solar variable en las medidas seleccionadas desde un punto de vista gráfico. La principal técnica presentada en este documento para identificar las condiciones de mal funcionamiento se basa en una red neuronal multicapa con neuronas multivaluadas. Las actuaciones de este clasificador aplicado en un convertidor Zeta se comparan con las de un algoritmo de Máquina de Vectores de Soporte. Las simulaciones realizadas en el entorno de Simulink muestran una tasa de clasificación superior al 90%, lo que significa que el método de monitoreo permite la identificación de problemas en las fases iniciales, garantizando así la posibilidad de cambiar la configuración de trabajo y organizar operaciones de mantenimiento para convertidores CC-CC.
Descripción
En este documento se presenta un método de monitoreo para convertidores CC-CC en aplicaciones fotovoltaicas. El objetivo principal es prevenir fallas catastróficas detectando condiciones de mal funcionamiento durante la operación del sistema eléctrico. El procedimiento de pronóstico propuesto se basa en técnicas de aprendizaje automático y se centra en las variaciones de los componentes pasivos con respecto a su rango nominal. Se propone un estudio teórico para elegir las mejores medidas para el análisis de pronóstico y adaptar el método de monitoreo a un sistema fotovoltaico. Con el fin de facilitar este estudio, se presenta una evaluación gráfica de la testabilidad, y también se consideran los efectos de la irradiación solar variable en las medidas seleccionadas desde un punto de vista gráfico. La principal técnica presentada en este documento para identificar las condiciones de mal funcionamiento se basa en una red neuronal multicapa con neuronas multivaluadas. Las actuaciones de este clasificador aplicado en un convertidor Zeta se comparan con las de un algoritmo de Máquina de Vectores de Soporte. Las simulaciones realizadas en el entorno de Simulink muestran una tasa de clasificación superior al 90%, lo que significa que el método de monitoreo permite la identificación de problemas en las fases iniciales, garantizando así la posibilidad de cambiar la configuración de trabajo y organizar operaciones de mantenimiento para convertidores CC-CC.