CONTROL-ORIENTED MODELS OF STEP-UP AND STEP-DOWN PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEMS



Título del documento: CONTROL-ORIENTED MODELS OF STEP-UP AND STEP-DOWN PHOTOVOLTAIC POWER SYSTEMS
Revista: Dyna (Medellín)
Base de datos:
Número de sistema: 000537797
ISSN: 0012-7353
Autores: 1
1
1
1
1
Instituciones: 1Universidad Nacional de Colombia, GAUNAL, Medellín.
Año:
Periodo: Abr
Volumen: 79
Número: 172
Paginación: 67-76
País: Colombia
Idioma: Inglés
Resumen en español Este artículo presenta el modelado y control de sistemas fotovoltaicos considerando perturbaciones en la irradiación solar y en la carga. Se consideran tres casos: sistemas con elevación/reducción usando un convertidor Buck/Boost no inversor, sistemas exclusivamente reductores usando un convertidor Buck, y sistemas exclusivamente elevadores usando un convertidor del Boost. Los sistemas son modelados para diseñar controladores de voltaje que regulen el panel fotovoltaico de acuerdo con la referencia dada por un algoritmo para seguimiento del punto de máxima potencia, el cual busca maximizar la potencia producida. Los modelos propuestos son validados a partir del análisis de su respuesta en frecuencia, y el diseño de los controladores se validada a través de simulaciones detalladas realizadas con un simulador estándar de electrónica de potencia. Finalmente, la aplicabilidad de la solución propuesta se valida con resultados experimentales.
Resumen en inglés This paper presents the modeling and control of photovoltaic systems considering disturbances in solar irradiance and load. Three cases are addressed: step-up/step-down systems using a non-inverting Buck-Boost converter interface, step-down systems using a Buck converter interface, and step-up systems using a Boost converter. Control-oriented models are analytically derived to design controllers that regulate the voltage of the photovoltaic panel in agreement with the reference provided by a maximum power point tracking algorithm, aimed at maximizing power production. The proposed models are validated by means of frequency response analyses, and the designed controllers are validated by means of detailed simulations performed in standard power electronics software. Finally, experimental results illustrate the applicability of the proposed approach to real cases.
Palabras clave: Sistemas fotovoltaicos,
Sistemas de control,
Modelos orientados a control
Keyword: Photovoltaic systems,
Control systems,
Control-oriented model
Texto completo: Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF)