El modelo desarrollado en este subapartado es totalmente original en cuanto a su concepción y constituye una parte clave en el desarrollo del modelo de simulación completo que fue necesario para la simulación del sistema en estudio.
También constituye una
esta tesis.
El inversor es el encargado de transformar la corriente
corriente alterna. En la figura
monofásico de transistores
respectivos inversores trifásicos y monofásicos
disponer del circuito que controle la conmutación de los transistores deben de contar con el control de conexión a red.
Figura
En este apartado no se trata de diseñar ni estudiar el funcionamiento interno del inversor. Consideraremos que el inversor trabaja con un rendimiento
constante de 0.97 y controlaremos la potencia entregada mediante un controlador proporcional que actúe sobre la fracción de ciclo útil en los transistores.
En la figura 7, se representa el esquema eléctrico del modelo simulado donde se indican los distintos parámetros, las
entradas en el modelo.
Figura 7. Esquema eléctrico del modelo controlador
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También constituye una de las principales aportaciones del trabajo desarrollado en
El inversor es el encargado de transformar la corriente . En la figura 6, se representan un puente trifásico transistores IGBT que constituyen el circuito de potencia
respectivos inversores trifásicos y monofásicos. Estos inversores además de disponer del circuito que controle la conmutación de los transistores deben de contar con el control de conexión a red.
Figura 6. Puentes trifásico y monofásico de transistores.
En este apartado no se trata de diseñar ni estudiar el funcionamiento interno del inversor. Consideraremos que el inversor trabaja con un rendimiento y controlaremos la potencia entregada mediante un controlador proporcional que actúe sobre la fracción de ciclo útil en los transistores.
, se representa el esquema eléctrico del modelo simulado donde se indican los distintos parámetros, las variables de estado y variables de
Esquema eléctrico del modelo controlador–inversor simulado.
es del trabajo desarrollado en
El inversor es el encargado de transformar la corriente continua en
puente trifásico y otro
el circuito de potencia en los
. Estos inversores además de disponer del circuito que controle la conmutación de los transistores deben de
En este apartado no se trata de diseñar ni estudiar el funcionamiento interno del inversor. Consideraremos que el inversor trabaja con un rendimiento y controlaremos la potencia entregada mediante un controlador proporcional que actúe sobre la fracción de ciclo útil en los transistores.
, se representa el esquema eléctrico del modelo simulado variables de estado y variables de
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Teniendo en cuenta el circuito podemos plantear las ecuaciones (17 a 26) correspondientes a las variables de estado v1, v2, i1+, i1-, i2, Q y Tc del modelo
desarrollado. > ? = @AB5@CDE5@ (17) >6 ? = @ 5@66@F;G (18) @< ? = H > 5>65@ ·J < K< LM M ≥ 0 0 LM M < 0 P (19) @Q ? = H > 5>65@ ·J Q KQ LM M ≤ 0 0 LM M > 0 P (20) M ≥ 0 (21) M 5 ≤ 0 (22) M = M + M 5 (23) @6 ? = >65>&5@6·J6 K6 (24) 2 i dt dQ − = (25) ·m c V·I ) T A·U·(T α · A·G·τ dt dT p G a c c c = ′− − − (26)
La forma de obtener el valor de la intensidad de corriente i1 que circula
entre los nudos 1 y 2 es el resultado de interrumpir dicha corriente cuando se alcanza la descarga máxima y toma valores negativos y de interrumpirla igualmente cuando la batería está cargada y ésta no admite corrientes positivas de entrada. Para conseguirlo nos ayudamos de los diodos. La simulación emplea dos integradores que se resetean mutuamente cuando sus valores se hacen cero. Para forzar que se alcance el cero en caso de intensidades muy pequeñas se emplea la función de Simulink “dead zone” permitiendo que por ejemplo el integrador que calcula i1+ se active partiendo de cero cuando la intensidad i1- toma valores por
debajo de 0,1 A.
La intensidad iPV se obtiene resolviendo la ecuación (27) que se deduce
considerando que el seguidor del punto de máxima potencia tiene un rendimiento de 0,97:
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En la figura 8 podemos ver el módulo correspondiente al subsistema controlador-inversor.
Figura 8. Subsistema controlador-inversor
El seguidor de máxima potencia busca el punto de máxima potencia por el método de perturbación y observación. En cada iteración se hace variar la tensión del generador fotovoltaico 0,5 V y se compara la potencia con la anterior, si es menor se cambia el sentido de variación de la tensión y si es mayor se sigue en la misma dirección. Cuando la tensión de salida v1, sobrepasa un valor de 60 V se
fuerza del generador fotovoltaico a la tensión de circuito abierto. Cuando la tensión alcanzada por el seguidor de máxima potencia queda por encima de la tensión de circuito abierto se le asigna una tensión de generador igual a la de circuito abierto menos 20 V. En la figura 9, podemos ver el subsistema seguidor del punto de máxima potencia.
Finalmente, se ha calculado la intensidad de inversor a partir de la potencia requerida por el receptor hasta un valor máximo de 3000W. Cuando las baterías están descargadas el inversor no puede suministrar más potencia que la que entra desde el generador fotovoltaico pues de otra manera el condensador 1 se terminaría descargando. Para controlar que la potencia inyectada por el inversor se ajusta a la disponible procedente de los módulos fotovoltaicos se emplea un controlador proporcional que mantiene tensión del nudo 1 por encima de 41 V.
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Figura 9. Subsistema del seguidor de máxima potencia.