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Un seguimiento rápido híbrido mppt basado en ajuste polinómico basado en superficie y métodos p&o para energía solar fotovoltaica en condiciones de sombra parcial

Autores: González-Castaño, Catalina; Restrepo, Carlos; Revelo-Fuelagán, Javier; Lorente-Leyva, Leandro L.; Peluffo-Ordóñez, Diego H.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Un seguimiento rápido híbrido mppt basado en ajuste polinómico basado en superficie y métodos p&o para energía solar fotovoltaica en condiciones de sombra parcial


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Eficiencia
Sistemas fotovoltaicos
Irradiación solar
Seguimiento del punto de máxima potencia
Técnica híbrida MPPT
Condiciones de sombreado parcial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La eficiencia de los sistemas fotovoltaicos (PV) depende directamente de la irradiación solar, por lo que variaciones drásticas en la exposición solar sin duda moverán su punto de potencia máxima (MPP). Además, la presencia de condiciones de sombreado parcial (PSCs) genera puntos de potencia máxima locales (LMPPs) y un punto de potencia máxima global (GMPP) en la curva característica P-V. Por lo tanto, una técnica adecuada de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) es crucial para aumentar la eficiencia del sistema PV. Hay técnicas clásicas, inteligentes, óptimas e híbridas de MPPT; este artículo presenta una novedosa técnica híbrida de MPPT que combina el Ajuste de Polinomios Basado en Superficies (SPF) y la Perturbación y Observación (P&O) para la generación de energía solar fotovoltaica bajo PSCs. El desarrollo del sistema PV experimental consta de dos etapas: (i) Modelado del conjunto PV con el convertidor elevador DC-DC utilizando un simulador en tiempo real y de alta velocidad (PLECS RT Box), (ii) e implementación del algoritmo GMPPT propuesto con el controlador de doble lazo del convertidor elevador DC-DC en un controlador de señal digital de bajo costo comercial (DSC). Según la simulación y los resultados experimentales, el algoritmo híbrido sugerido es efectivo para rastrear el GMPP bajo condiciones de irradiación uniforme y no uniforme en seis escenarios: (i) inicio del sistema, (ii) variaciones de irradiación uniforme, (iii) cambio brusco de los (PSCs), (iv) múltiples picos en la característica P-V, (v) paso de nube oscura y (vi) paso de nube ligera. Finalmente, los resultados experimentales, a través de los errores estándar y los puntajes de potencia media rastreada y factor de rastreo, demostraron que la técnica híbrida propuesta SPF-P&O MPPT alcanza la convergencia al GMPP más rápido que enfoques de referencia al tratar con PSCs.

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