Sistema de bombeo de agua fotovoltaico optimizado y sostenible con convertidor de tres puertos, un estudio de caso: El Oasis Al-Kharijah
Autores: Selmy, Mohamed; El sherif, Mohsen Z.; Noah, Miral Salah; Abdelqawee, Islam M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Sistema de bombeo de agua fotovoltaico optimizado y sostenible con convertidor de tres puertos, un estudio de caso: El Oasis Al-Kharijah
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diseño eficiente de fuentes de energía
Sistema de bombeo de agua fotovoltaico fuera de la red
Batería
Convertidor de tres puertos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
En este documento se investiga un diseño de fuente de energía eficiente, compacto y económico para un sistema de bombeo de agua fotovoltaico fuera de la red. El sistema propuesto consiste en un arreglo fotovoltaico, una batería, un convertidor de tres puertos (TPC), un inversor de fuente de voltaje trifásico y una bomba de motor de inducción. La energía se extrae de las fuentes fotovoltaicas durante el día y se utiliza para cargar las baterías a través del convertidor de tres puertos, y luego se utiliza más tarde para suministrar carga durante la noche. Se utiliza un método inteligente de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para obtener la máxima potencia fotovoltaica; se emplea una técnica de optimización de medusas con diferentes algoritmos de control para optimizar y ajustar los parámetros de los controladores del sistema. Se discuten diferentes modos para el TPC dependiendo de la disponibilidad de energía fotovoltaica. El sistema propuesto se simula para evaluar el rendimiento del sistema bajo diferentes condiciones; además, el sistema es eficiente con un número reducido de componentes en comparación con los convertidores convencionales. Se ha realizado una gestión de energía unificada completa sobre el puerto de entrada fotovoltaica, el puerto de la batería y el puerto de carga para todos los modos de operación. En todos los modos de operación, el sistema ha estado alimentando la carga sin cargas no satisfechas. Se estudia un caso real en el oasis de Al-Kharijah y se enumeran los resultados de la simulación; para el caso Dom, el porcentaje del factor de ondulación de voltaje del bus DC es igual al 0.8%, en el caso Dim es igual al 3%, y en el modo Siso es igual al 9%.
Descripción
En este documento se investiga un diseño de fuente de energía eficiente, compacto y económico para un sistema de bombeo de agua fotovoltaico fuera de la red. El sistema propuesto consiste en un arreglo fotovoltaico, una batería, un convertidor de tres puertos (TPC), un inversor de fuente de voltaje trifásico y una bomba de motor de inducción. La energía se extrae de las fuentes fotovoltaicas durante el día y se utiliza para cargar las baterías a través del convertidor de tres puertos, y luego se utiliza más tarde para suministrar carga durante la noche. Se utiliza un método inteligente de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para obtener la máxima potencia fotovoltaica; se emplea una técnica de optimización de medusas con diferentes algoritmos de control para optimizar y ajustar los parámetros de los controladores del sistema. Se discuten diferentes modos para el TPC dependiendo de la disponibilidad de energía fotovoltaica. El sistema propuesto se simula para evaluar el rendimiento del sistema bajo diferentes condiciones; además, el sistema es eficiente con un número reducido de componentes en comparación con los convertidores convencionales. Se ha realizado una gestión de energía unificada completa sobre el puerto de entrada fotovoltaica, el puerto de la batería y el puerto de carga para todos los modos de operación. En todos los modos de operación, el sistema ha estado alimentando la carga sin cargas no satisfechas. Se estudia un caso real en el oasis de Al-Kharijah y se enumeran los resultados de la simulación; para el caso Dom, el porcentaje del factor de ondulación de voltaje del bus DC es igual al 0.8%, en el caso Dim es igual al 3%, y en el modo Siso es igual al 9%.