Controladores de corriente digital altamente precisos para inversores conectados a la red con filtro LCL de fase única
Autores: Curi Busarello, Tiago Davi; Zeb, Kamran; Simões, Marcelo Godoy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Controladores de corriente digital altamente precisos para inversores conectados a la red con filtro LCL de fase única
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas fotovoltaicos
Instalación residencial
Inversor filtrado LCL
Controladores de corriente digitales
Inversores conectados a la red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas fotovoltaicos (FV) son la tecnología más prometedora para la instalación residencial como fuente alternativa de energía. Para conectar la fuente primaria de FV a la red eléctrica, se está adoptando ampliamente un inversor con filtro LCL debido a su bajo volumen en comparación con el de filtro L y su superior capacidad para filtrar armónicos de alta frecuencia. En este contexto, este documento propone controladores de corriente digitales altamente precisos para inversores conectados a la red con filtro LCL de fase única. Los controladores propuestos son: integral de un solo líder, integral de doble líder, integral de doble líder teniendo en cuenta el efecto del retraso de modulación por ancho de pulso (PWM) y el proporcional-resonante (PR). Estos controladores son diferentes de los tradicionales Proporcional-Integral (PI), Proporcional-Derivada (PD) y Proporcional-Integral-Derivada (PID). Una de las novedades de este documento es el procedimiento detallado, paso a paso, para ajustar cada parámetro de los controladores digitales propuestos considerando el comportamiento dinámico del filtro LCL. El PR propuesto tiene una metodología de ajuste diferente y más sencilla que aquellos procedimientos comúnmente encontrados en la literatura. Por lo tanto, este documento es una herramienta atractiva para un ajuste rápido, preciso y confiable de controladores de corriente digitales para un inversor conectado a la red con filtro LCL de fase única. Los controladores fueron verificados en el controlador de señal digital (DSC) TMS320F28335 mientras que la estructura de potencia funciona en un dispositivo hardware-in-loop (HIL). Los resultados muestran la eficacia de los controladores propuestos.
Descripción
Los sistemas fotovoltaicos (FV) son la tecnología más prometedora para la instalación residencial como fuente alternativa de energía. Para conectar la fuente primaria de FV a la red eléctrica, se está adoptando ampliamente un inversor con filtro LCL debido a su bajo volumen en comparación con el de filtro L y su superior capacidad para filtrar armónicos de alta frecuencia. En este contexto, este documento propone controladores de corriente digitales altamente precisos para inversores conectados a la red con filtro LCL de fase única. Los controladores propuestos son: integral de un solo líder, integral de doble líder, integral de doble líder teniendo en cuenta el efecto del retraso de modulación por ancho de pulso (PWM) y el proporcional-resonante (PR). Estos controladores son diferentes de los tradicionales Proporcional-Integral (PI), Proporcional-Derivada (PD) y Proporcional-Integral-Derivada (PID). Una de las novedades de este documento es el procedimiento detallado, paso a paso, para ajustar cada parámetro de los controladores digitales propuestos considerando el comportamiento dinámico del filtro LCL. El PR propuesto tiene una metodología de ajuste diferente y más sencilla que aquellos procedimientos comúnmente encontrados en la literatura. Por lo tanto, este documento es una herramienta atractiva para un ajuste rápido, preciso y confiable de controladores de corriente digitales para un inversor conectado a la red con filtro LCL de fase única. Los controladores fueron verificados en el controlador de señal digital (DSC) TMS320F28335 mientras que la estructura de potencia funciona en un dispositivo hardware-in-loop (HIL). Los resultados muestran la eficacia de los controladores propuestos.