Estudio de controladores MPPT inteligentes sobre SBC (Single Board Computer)
Actualmente se está viviendo una transición energética para dejar de depender de los combustibles fósiles y optar por energías más limpias en emisiones de CO2 a la atmósfera. En esta transición, la energía solar fotovoltaica tiene un papel fundamental para la descarbonización del sector energético y...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/410099 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/410099 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Power electronics Electronic instruments Photovoltaic power generation Pocket computers Electrònica de potència Electrònica -- Aparells i instruments Energia solar fotovoltaica Ordinadors de butxaca Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria electrònica::Electrònica de potència |
| Sumario: | Actualmente se está viviendo una transición energética para dejar de depender de los combustibles fósiles y optar por energías más limpias en emisiones de CO2 a la atmósfera. En esta transición, la energía solar fotovoltaica tiene un papel fundamental para la descarbonización del sector energético y su implantación cada vez es más extensa, ya sea para grandes parques generadores o para instalaciones de autoconsumo. La fuente de energía de los paneles fotovoltaicos es la energía proveniente de la luz solar. Esta energía varía en gran parte por la hora del día y las condiciones atmosféricas en la que se encuentren los paneles. Esto quiere decir, que la generación no será constante a lo largo del día. Para obtener la máxima energía de los paneles debe existir un controlador que se ajuste a estas variaciones, permitiendo que los generadores fotovoltaicos funcionen a la máxima eficiencia durante gran parte del día. En esta tesis, se elabora un estudio para determinar si tarjetas SBC de bajo coste pueden llevar a cabo el control de instalaciones fotovoltaicas utilizando algoritmos MPPT inteligentes. El estudio se ha realizado mediante la filosófica Hardware-in-the-loop, permitiendo simular una instalación fotovoltaica a pequeña escala y utilizar un hardware externo a dicha simulación. En cuanto a seguidores de puntos de máxima potencia utilizados en la tarjeta SBC, se utilizan dos algoritmos: Perturbar y Observar y la serie de Fibonacci. Este último pertenece al grupo de algoritmos inteligentes, que son más robustos y permiten encontrar el MPP global con más fiabilidad que los algoritmos clásicos. El punto negativo es que, los algoritmos que no son clásicos, tienden a ser más complejos y costosos computacionalmente. Como SBC se ha utilizado la tarjeta Raspberry PI. La configuración de esta tarjeta en el entorno Simulink es sencilla y existen varias librerías que permite su utilización con simulaciones en tiempo real. Es cierto que ha sido necesario la creación de un servidor UDP para poder enlazar la tarjeta al ordenador, pero se ha utilizado como un elemento externo al entorno de simulación. En general, los resultados obtenidos han sido satisfactorios. La tarjeta Raspberry PI es una opción viable para ser utilizada como controlador MPPT y ha mostrado una velocidad de cálculo superior a lo que en un principio se esperaba. Ha sido capaz de ejecutar sin problemas la serie de Fibonacci, a pesar de ser un algoritmo mucho más complejo que el algoritmo P&O. Estos resultados son prometedores ya que abren la puerta a la utilización de este tipo de dispositivos para instalaciones complejas, obteniendo rendimientos muy elevados con controladores de muy bajo coste |
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