Análisis comparativo del desempeño de algoritmos seguidores del punto de máxima potencia en sistemas fotovoltaicos

Abstract

La producción de energía fotovoltaica ha tenido un crecimiento exponencial en los últimos años, esto se debe a la reducción de costos en la fabricación de paneles solares y a la conciencia de generar nuevas alternativas de producción de energía limpia con un impacto casi nulo al medio ambiente. El presente proyecto de investigación tiene como finalidad realizar una comparativa del desempeño de cinco algoritmos seguidores del punto de máxima potencia (MPPT) mediante el diseño y simulación de diferentes estrategias de control aplicado a sistemas fotovoltaicos de manera que precisen una extracción máxima de energía de los paneles solares al considerar condiciones atmosféricas variantes. Además, se realizó el modelado de un del panel solar en base al análisis de su circuito electrónico equivalente y la formulación matemática de cada componente y su respectivo comportamiento. Los algoritmos convencionales MPPT diseñados son Perturbación y Observación (P&O) y Conductancia Incremental (INC), a su vez se desarrollaron tres controladores más avanzados y robustos mismos que están basados en Control por Lógica Difusa (FLC), Control por Modo Deslizante (SMC) y Redes Neuronales (NN). Para maximizar la extracción de energía de los panes solares se conecta un convertidor elevador el cual variará su ciclo de trabajo por influencia del algoritmo aplicado. Los diseños y simulaciones tanto del panel solar, convertidor y controladores fueron realizados por medio del software MATLAB / SIMULINK, en las mismas se consideró diferentes escenarios de simulación con el fin de poner a prueba la funcionalidad de cada controlador.