Publicación: Comparación de estrategias de control MPPT en sistemas PV bajo condiciones de sombreado parcial
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Resumen en español
RESUMEN: Uno de los grandes problemas actuales de la humanidad es el energético, y es que mientras que existe una demanda creciente por este recurso, las fuentes tradicionales como los combustibles fósiles se están agotando, por lo que hallar otras fuentes de energía es algo primordial. La energía solar es una alternativa casi infinita, que puede aprovecharse mediante módulos fotovoltaicos (PV, por sus siglas en inglés). Si bien la luz solar es gratis, los paneles solares son relativamente costosos, por tanto, es menester extraer la máxima energía de estos. Existen diferentes técnicas para alcanzar el punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés). Sin embargo, no siempre se mantiene estático ya que cambia a causa de las condiciones de sombreado parcial (PSC, por sus siglas en inglés) sobre los módulos. El presente trabajo de grado presenta la comparación de distintas estrategias de control MPPT sobre un sistema PV de 40 W bajo PSC, implementando un diseño propio de un convertidor tipo Buck y analizando las curvas de potencia contra voltaje (PV) y corriente contra voltaje (IV) del sistema, proporcionando aportes como la caracterización experimental de un arreglo en el banco de pruebas, el diseño de un convertidor Buck especifico y las pautas para desarrollarlo en otros arreglos, la evaluación en simulación de estrategias de control MPPT; y la propuesta de un protocolo de pruebas para la implementación experimental de las estrategias de control MPPT.
Resumen en inglés
ABSTRACT: One of humanity's greatest current problems is the energy, and while there is a growing demand for this resource, traditional sources such as fossil fuels are running out, so finding other sources of energy is essential. Solar energy is an almost infinite alternative, which can be harvested through photovoltaic (PV) modules. While sunlight is free, solar panels are relatively expensive, so it is necessary to extract the maximum energy from them. There are different techniques to track the maximum power point (MPPT). However, it does not always remain static as it changes due to partial shading conditions (PSC) on the modules. The present work presents the comparison of different MPPT control strategies on a 40 W PV system under PSC, implementing a proprietary design of a Buck converter and analyzing the power versus voltage (PV) and current versus voltage (CV) curves of the system, providing contributions such as the experimental characterization of an array in the test bench, the design of a specific buck converter and the guidelines to develop it in other arrays, the evaluation in simulation of MPPT control strategies, and the proposal of a test protocol for the experimental implementation of MPPT control strategies.