Gestion y control de un sistema de almacenamiento de energía hibrido alimentado por paneles fotovoltaicos para la energización de un motor dc
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Date
2019
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En este trabajo de grado se desarrolla la simulación de un sistema fotovoltaico aislado, con almacenamiento híbrido (Baterías Supercondensadores), para la alimentación de un motor DC de imanes permanentes. La interconexión de los elementos del sistema se realiza mediante convertidores DC-DC, utilizando una topología de alta flexibilidad que permita gestionar la energía a través de las diferentes fuentes de alimentación, aprovechando la máxima potencia entregada por el generador fotovoltaico, la alta densidad de energía de las baterías y la alta densidad de potencia de los supercondensadores. Las simulaciones se realizaron en MATLAB/Simulink y se utilizaron los modelos de los elementos proporcionados por la librería Power Systems, se realizaron los modelos promedio de los convertidores eliminando el rizado en las señales, con el objetivo de disminuir los altos tiempos de simulación, que hacen imposible trabajar con un computador promedio. La gestión de la energía y de la potencia se realiza de tal forma que se busque evitar cambios bruscos en la corriente de las baterías, producidos por el arranque del motor, variaciones de torque y cambios en la irradiancia, que pueden afectar la vida útil de estas. El generador fotovoltaico es la fuente de alimentación principal de todo el sistema, por tal razón su objetivo es entregar la máxima potencia a las cargas del sistema, siempre y cuando esta sea demandada. Las cargas del sistema son: el motor, las baterías y los supercondensadores, si estos necesitan cargarse. Se emplea un algoritmo de seguidor del punto de máxima potencia además de un saturador que evita que entregue más potencia de la demandada. Las baterías son la fuente de alimentación de respaldo que entregan la potencia que el generador PV no alcanza a entregar debido a una baja irradiancia. Además, estas se aseguran de establecer como prioridad la carga de los supercondensadores. Los supercondensadores controlan la tensión del motor y se encargan de suministrar la potencia restante que demande la carga, debido a que el generador PV y las baterías no se les permite entregar potencia de forma instantánea. Por último, se procede a realizar distintas simulaciones en las que se analiza la respuesta de los diferentes elementos frente al arranque del motor, variaciones en el torque, irradiancia, además de analizar el sistema sin la presencia de supercondensadores. *
Description
Keywords
Gestión De La Energía, Almacenamiento Híbrido, Supercondensadores, Sistemas Fotovoltaicos, Convertidores Dc-Dc.