Sintonización paramétrica de un controlador de voltaje y algoritmo MPPT para convertidores DC-DC en celdas fotovoltaicas utilizando un modelo sustituto

Abstract

Este trabajo aborda el modelo del sistema fotovoltaico formado por la celda PV, el convertidor de electrónica de potencia y los controladores; P&O e INC para el algoritmo MPPT y PI y SMC para los controladores de voltaje, realizando una revisión bibliográfica previa de los modelos existentes. Con la finalidad de mejorar la eficiencia de la celda PV se agrega una etapa de potencia que consta de un convertidor DC-DC. Este convertidor puede estar controlado por un algoritmo MPPT o un regulador de voltaje, por lo que se tienen dos casos que se tratan por separado: celda PV y convertidor de potencia con algoritmo MPPT, o fuente de energía (celda PV) y convertidor de potencia con controlador de voltaje. Es importante la sintonización de los parámetros de control para conseguir una respuesta transitoria en la que se reduzca el error de seguimiento o regulación para cada controlador aplicado. Se considera la utilización de un modelo sustituto basado en redes neuronales como parte del método de sintonización, empleando índices de desempeño que satisfagan la condición de diseño que es la mínima desviación con respecto a una referencia. Se verifica la efectividad del método de sintonización a partir de simulaciones, y finalmente se corroboran los resultados del método de sintonización para los controladores de voltaje utilizando un prototipo de laboratorio.