Diseño de un convertidor dc-dc elevador para un inversor fotovoltaico multinivel en topología de puentes h en cascada

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dc.contributor.advisorMantilla Villalobos, María Alejandra
dc.contributor.authorNoriega Anaya, Carlos Hernán
dc.contributor.authorDaza Cardona, Martin Elías
dc.date.accessioned2024-03-04T00:40:57Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:40:57Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractEl presente trabajo de grado aborda de una forma puntual el estudio del sistema de interconexión de generadores fotovoltaicos a la red eléctrica, considerando el inversor multinivel en topología de puentes H en cascada. Para esto, se aborda el diseño del sistema de convertidores electrónicos de potencia (convertidores DC-DC) para el inversor multinivel en mención, junto con sus estrategias de control. Específicamente se consideran las topologías de convertidor DC-DC elevador e inversor de tres niveles en topología de puentes H en cascada (CHB, por sus siglas en inglés). En primer lugar, se presenta el diseño de un convertidor DC-DC elevador (tipo boost) implementado junto a una estrategia de control enfocada en el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) de los generadores fotovoltaicos, algoritmo denominado Perturbar y Observar (P&O). Seguidamente, se establecen los parámetros de operación del inversor, se realiza el cálculo y diseño del filtro LCL de conexión a la red de baja tensión, se diseña la estrategia de modulación PWM unipolar aplicada al inversor de tres niveles en topología CHB, se establece una estrategia para la sincronización de las corrientes inyectadas a la red, y finalmente se implementa una estrategia de control de corriente para el seguimiento de la señal de referencia. Finalmente se realiza la interconexión del generador fotovoltaico, el sistema de convertidores DC/DC, el inversor CHB y la red de baja tensión, para lo cual se establece una estrategia de generación de las corrientes de referencia, con el fin de controlar la potencia activa entregada por el inversor a la red y regular de la tensión del lado de continua del inversor. La verificación del funcionamiento del sistema, junto con las estrategias de control, se realizó mediante simulaciones en el software MATLAB/Simulink®.
dc.description.abstractenglishThe present degree project is about the study of the interconnection system of photovoltaic generators to the electrical grid, considering the multilevel inverter in cascade H-bridge topology. For this, the system of electronic power converters (DC/DC Converters) for the mentioned multilevel inverter was designed, with its control strategies. Specifically, it was considered the boost DC-DC converter and the three-level inverter Cascaded H-bridge topology. First, it is introduced the design of a boost DC-DC converter with a control strategy focused on monitoring the maximum power point (MPPT) of photovoltaic generators, the Perturb and Observe algorithm (P&O). Next to that, the inverter operating parameters were reviewed, and the calculation and design of the LCL filter for connection to the low voltage grid was performed. Besides, it was designed the unipolar PWM modulation strategy applied to the three-level inverter in CHB topology and a strategy for the synchronization of the currents injected into the network. Finally, a current control strategy was implemented to follow the reference signal. Ultimately, the interconnection of the photovoltaic generator was performed, with the DC/DC converter system, the CHB inverter and the low voltage grid, for this a strategy for generating the reference currents was established, in order to control the active power delivered by the inverter to the grid, and regulate the voltage on the DC side of the inverter. The verification of the operation of the system, with the control strategies, was carried through simulations in the MTALAB/Simulink® software.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electricista
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39846
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectConvertidor elevador
dc.subjectInversor de potencia
dc.subjectSistema fotovoltaico
dc.subjectControl de potencia activa
dc.subjectSeguimiento del punto de máxima potencia.
dc.subject.keywordBoost converter
dc.subject.keywordPower inverter
dc.subject.keywordPhotovoltaic system
dc.subject.keywordActive power control
dc.subject.keywordMaximum Power Point Tracker.
dc.titleDiseño de un convertidor dc-dc elevador para un inversor fotovoltaico multinivel en topología de puentes h en cascada
dc.title.englishDesign of a stepup DCDC converter for a multilevel photovoltaic inverter in cascade Hbridge topology.*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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