Análisis de alternativas de control para inversores monofásicos conectados a red.

Jiménez Álvarez, Alberto (2016). Análisis de alternativas de control para inversores monofásicos conectados a red.. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Análisis de alternativas de control para inversores monofásicos conectados a red.
Author/s:
  • Jiménez Álvarez, Alberto
Contributor/s:
  • Oliver Ramírez, Jesús Angel
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: September 2016
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Este proyecto busca analizar distintas alternativas de control para inversores monofásicos conectados a red, para ello se analizaran tres tipos de tipos de control compuestos por reguladores P,PI y PR respectivamente, a través de su diseño y simulación en Matlab & Simulink. Durante los últimos años y debido al denominado cambio climático, las fuentes de energía renovables están alcanzando un papel cada vez más importante en el modelo energético mundial, siendo la energía fotovoltaica una de las principales fuentes de energía renovable, siendo este el motivo por el que se analizarán diferentes técnicas de control de inversores fotovoltaicos con el objetivo de ver qué tipo de control es más eficiente en estos dispositivos. Este documento se centrará en el sistema procesador de potencia y en él se abordarán tres de las posibles técnicas de control mediante reguladores P, PI y PR respectivamente, para ver qué tipo de control es más eficiente y por tanto más adecuado usar en un inversor fotovoltaico conectado a red. Los inversores que se utilizarán en este documento serán monofásicos y modulados PWM, y serán estudiadas las técnicas de modulación tanto de medio puente como de puente completo. En el apartado 5.2 se estudiará la calidad de la corriente inyectada a la red iL para cada una de las distintas técnicas de modulación, y tras este estudio se decidirá utilizar inversores de puente completo con modulación bipolar para el análisis de las técnicas de control de corriente. El objetivo final de este trabajo es el de controlar la potencia que suministramos a la red y para ello se actuará sobre la intensidad que se suministra a la red dado que sobre el voltaje de red no se podrá actuar al estar este determinado, siendo este una onda sinusoidal de 220V eficaces. El control de la intensidad iL se realizará actuando sobre la Vdc de los paneles fotovoltaicos a través de la señal de control m(s) que será proporcionada por de los distintos tipos de reguladores que serán empleados (P,PI,PR). Se partirá de una fuente de tensión continua de 400V y se realizará por medio de la conmutación de los transistores IGBT a una frecuencia de conmutación que será de 100kHz. Para analizar las distintas técnicas de control de corriente, primero se diseñaran los reguladores P,PI,PR con mismo ancho de banda que serán utilizados para estos análisis. Una vez realizado el diseño de los reguladores se comenzará con el análisis de las técnicas de control de corriente. Este análisis se realizará por medio de diferentes simulaciones en Matlab & Simulink, que tendrán como objetivo evaluar la eficiencia de cada regulador a través de la evaluación del error que produce la señal de control de cada uno de los tres tipos de reguladores sobre la corriente inyectada a la red iL. A lo largo del capítulo 5 de este documento se realizarán los siguientes seis análisis: 1. Análisis sin feedforward. 2. Análisis con feedforward. 3. Análisis ante escalón unidad en la corriente de referencia. 4. Análisis ante retardo 5. Análisis ante cambio de la frecuencia de red a 10Hz. 6. Análisis ante cambio de la frecuencia de red a 1000Hz. En cada análisis se estudiarán tanto la respuesta como la estabilidad de los reguladores utilizados, de manera que estos datos sirvan como base a las conclusiones de este documento.

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Item ID: 43825
DC Identifier: http://oa.upm.es/43825/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:43825
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 04 Nov 2016 06:14
Last Modified: 04 Nov 2016 06:14
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