Derechos:
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
Resumen:
El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de un inversor de corriente y
tensión para un sistema de placas fotovoltaicas, con sus correspondientes sub-sistemas.
Un inversor es un dispositivo de potencia que convierte la corriente continua en
coEl objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de un inversor de corriente y
tensión para un sistema de placas fotovoltaicas, con sus correspondientes sub-sistemas.
Un inversor es un dispositivo de potencia que convierte la corriente continua en
corriente alterna, esta conversión es necesaria para poder inyectar la corriente producida
por un sistema de placas solares, en la red eléctrica. Dichas células fotovoltaicas
producen una señal eléctrica formada por una única componente continua, pero sin
embargo las redes de transporte de energía eléctrica funcionan mediante corriente
alterna. Esto es debido en gran medida a que las ondas eléctricas sinusoidales, son muy
fácilmente convertibles mediante elementos transformadores, relativamente simples y
sencillos de fabricar, por medio de núcleos ferromagnéticos y arrollamiento de
bobinados. También es más eficiente el transporte de energía por medio de ondas, como
se pude observar en la naturaleza, donde la eficiencia energética es fundamental. Esto
representa una gran ventaja respecto a las señales continuas en el tiempo.
El proyecto a desarrollar esta compuesto por diferentes sistemas. Los algoritmos a
desarrollar son los siguientes:
• Sistema generador de señal PWM para el control del puente inversor.
• Algoritmo para el seguimiento del punto de máxima potencia (MMP).
• Lector instantáneo de la frecuencia de red, para retrocontrolar la
frecuencia de la onda inyectada a la misma.
• Filtro LC.
Para el desarrollo del sistema inversor se usara un inversor de puente completo con
transistores bipolares de puerta aislada (IGBT´s), el control del puente será mediante
modulación PWM. Es importante que la corriente sea inyectada a una frecuencia igual a la de la red. La
frecuencia de red en Europa son 50 Hercios, pero esta frecuencia debido a las
perturbaciones eléctricas, sufre una constante variación. Por esta razón se debe hacer
una lectura, en tiempo real, de la frecuencia del sistema eléctrico al que se encuentre
conectado el sistema fotovoltaico para así poder regular el inversor a dicha frecuencia.
Para maximizar el rendimiento de un panel fotovoltaico es importante que este
funcione alrededor del punto de máxima potencia. Este punto de funcionamiento de la
placa se consigue para una tensión y voltaje específicos, que vendrán establecidos en
función de las curvas V-I Y P-V de la placa. Este seguimiento del punto de máxima
potencia se va a realizar mediante un algoritmo basado en el método de “Perturbación y
Observación orientado”. Este método se basa en la observación de la potencia generada
por el panel, para conseguir que esta potencia cedida sea máxima, a continuación se
varía la tensión de referencia en un sentido u otro (aumentar la tensión de referencia o
disminuirla), si se observa un crecimiento en la potencia generada se mantiene el
sentido del incremento y si no se invierte.
El diseño de todos los sistemas se realizará mediante el programa VisSim, y como
hardware inicialmente se empleo el DSP TMS320LF2407, controlador de punto fijo de
16 bits. Pero el diseño original incluía multitud de variables que precisaban de un
controlador de coma flotante, por lo que finalmente se ha remplazado la tarjeta original
por esta DSP: TMDXEZ28335, que es un controlador en coma flotante, también de
Texas Intruments pertenecientes ambos a la familia C2000.[+][-]