Resumen

En este artículo se propone una modificación al algoritmo de perturbar y observar tradicional utilizado para el seguimiento del punto de máxima potencia en sistemas fotovoltaicos. El trabajo se encuentra justificado en la necesidad de disponer de algoritmos con los cuales encontrar el máximo global de potencia en paneles solares fotovoltaicos en conexión serie cuando están expuestos a condiciones de sombras parciales. El algoritmo propuesto realiza el seguimiento del máximo global de potencia y evita la búsqueda iterativa previa en máximos locales. El desempeño del algoritmo se evalúa por medio de simulaciones en el software PSIM y su funcionamiento se compara con el algoritmo de perturbar y observar tradicional, donde se evidencia la eficacia del algoritmo modificado en el seguimiento del máximo global bajo diferentes condiciones no uniformes de irradiancia y temperatura en el conjunto de paneles.

INTRODUCCIÓN

Los generadores fotovoltaicos presentan características no lineales entre su potencia y su tensión de salida, que a su vez dependen de las condiciones de irradiación y temperatura a las que están expuestos. Por ello, es interesante asegurar el funcionamiento del generador hasta el punto en el que entrega la máxima potencia para maximizar la energía generada. Para ello, existe una gran variedad de técnicas utilizadas para el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), las cuales se pueden clasificar en función de su complejidad, el correcto seguimiento de la potencia máxima global, el coste de implementación, el número de sensores, entre otros [1]-[7]. Entre estas técnicas, la de Perturbación y Observación (P&O) destaca por su baja complejidad de implementación y sus buenos resultados en términos de eficiencia bajo condiciones de irradiación uniforme en el conjunto de paneles solares [8].

Durante los últimos años se han propuesto diversas modificaciones al P&O buscando mejorar su comportamiento bajo diferentes condiciones de operación del sistema fotovoltaico. Por un lado, con el fin de mejorar la respuesta dinámica ante cambios bruscos de irradiancia y temperatura, y reducir las oscilaciones alrededor del Punto de Máxima Potencia (MPP) en estado estacionario, en [9]-[11] se propone el Algoritmo P&O modificado de tamaño de paso variable, que puede mejorar simultáneamente la velocidad y la eficiencia del MPPT. Otras modificaciones están relacionadas con la inclusión de funciones de protección a la carga del sistema, donde se incluye un control adicional al llegar a la máxima tensión y corriente soportada por la carga [12].

• Materias:Algoritmos (Computadores) Célula solar Convertidores eléctricos Energía solar Generación de energía fotovoltáica Transformadores de potencia
• Subjects:Computer algorithms Solar cells Electric power conversion Solar energy Photovoltaic power generation Power transformers
• Palabras claves:Algoritmo de perturbar y observar; Convertidores DCDC; sistemas fotovoltaicos; Seguimiento del punto de máxima potencia
• Keywords:Perturb and observe algorithm; DC-DC converters; Photovoltaic systems; Maximum power point tracking