Diseño e implementación vía simulación de estrategias de control secundario para plantas fotovoltaicas en micro-redes aisladas.

Abstract

Las fuentes de energía renovables están en continuo desarrollo, por la disminución de los recursos hidroeléctricos y fósiles. Una solución para la generación de energía eléctrica es la energía solar, siendo un recurso renovable y con una tecnología prometedora. Para estimar el rendimiento de los paneles fotovoltaicos o diseñar un sistema de control adecuado, mediante modelos matemáticos que permitan simular el panel y el sistema de control para abastecer la demanda. Actualmente los sistemas de generación fotovoltaica no realizan regulación de frecuencia debido a los cambios de radicación solar, presencia de nubes bajas, densas y aisladas, modificando la potencia que entrega del parque solar, estos cambios provocan la variación de la frecuencia eléctrica, en comparación con los sistemas de generación móviles, que poseen sistemas de control para mantener una frecuencia eléctrica dentro de lo permitido. Se implementó una estrategia de control secundario para plantas fotovoltaicas denominado "derrateo", la propuesta fue implementada en el software de simulación Simulink de Matlab. El tamaño de la planta fotovoltaica bajo estudio tiene 51,15 ????, consta de un arreglo de 240 paneles conectados en serie y paralelo, modelados para dos patrones seleccionados de radiación a 800 ??/??2 y 1000 ??/??2con dos conversores DC (Boost y Buck) y un inversor trifásico para abastecer cargas con valores de voltaje y frecuencia fundamental, el esquema de control es capaz de restaurar la señal de frecuencia a sus valores nominales de ± 0,05% ???? 60???? luego de ocurrida un escalón de demanda (simulando mediante variaciones de carga) y manteniendo en un rango permisible el valor de voltaje ±10%. La estrategia de control se basó en modificar el algoritmo de control MPPT P&O a nivel del convertidor DC tipo BOOST el cual mediante la modulación del ancho de pulso permite la variabilidad de conmutación en los transistores en función de la demanda, dependiendo de la variación de la carga permite simular un porcentaje de derrateo en un rango de tiempo.