Control de potencia activa y reactiva de un sistema fotovoltaico en cadena de una sola etapa

Abstract

En esta tesis se presenta la implementación del control de la potencia activa y reactiva de un sistema fotovoltaico string a una sola etapa trifásico, balanceado, y conectado a la red eléctrica. El control se realiza por medio de un esquema en cascada con un lazo de control de voltaje directo y un lazo de control de corriente alterna. Se realiza una amplia investigación sobre los sistemas fotovoltaicos actuales y los elementos necesarios para su implementación. Se describen los componentes utilizados; su funcionamiento e integración. Se aplica un algoritmo de seguimiento de máximo punto de potencia para obtener el mejor aprovechamiento posible del panel solar durante condiciones de irradiación y temperatura uniforme en la totalidad del arreglo fotovoltaico. Para mostrar el funcionamiento completo del sistema y su comportamiento ante variaciones en la irradiación, se simula un algoritmo MPPT conocido como perturba y observa en conjunto con el controlador proporcional-integral tanto para el lazo de control de voltaje como para el lazo de control de corriente. Los resultados obtenidos se toman como base para la comparación con los resultados obtenidos del controlador propuesto. Se propone y aplica a la simulación un controlador proporcional-resonante en un marco de referencia abc para el lazo de control de corriente en lugar del controlador base utilizado. Para la aplicación de este control se revisa la teoría de su funcionamiento y las diferencias y ventajas ante un controlador PI en marco de referencia dq, que es el más documentado en la literatura. Se comparan los resultados. Para finalizar se lleva a cabo la realización de la implementación física del sistema con el control PR con el equipo existente en el laboratorio. Se realizan cambios en la referencia de la corriente reactiva para validar la inyección o absorción de la red eléctrica.