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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dc.contributor.advisorMantilla Villalobos, María Alejandra
dc.contributor.advisorBarrero Pérez, Jaime Guillermo
dc.contributor.authorGomez Montañez, Cristian Alberto
dc.contributor.authorCordoba Fragozo, yollmar
dc.date.accessioned2023-04-06T03:25:37Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T03:25:37Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEn 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. *
dc.description.abstractenglishIn this degree work, the simulation of an isolated photovoltaic system with hybrid storage (Supercapacitor-Batteries) is developed to feed a DC motor with permanent magnets. The interconnection of the elements of the system is done by DC-DC converters, using a topology of high flexibility that allows to manage the energy through the different power sources, taking advantage of the maximum power delivered by the photovoltaic generator, the high energy density of the batteries and the high power density of the supercapacitors. The simulations were carried out in MATLAB / Simulink and the models of the elements provided by the Power Systems library were used, the average models of the converters were made to remove the ripple in the signals, with the aim of decreasing the high simulation times, making it impossible to work with an average computer. The management of energy and power is carried out in such a way as to avoid sudden changes in the current of the batteries, produced by the motor starting, torque variations and changes in the irradiance, which can affect the useful life of the batteries. The photovoltaic generator is the main power source of the entire system, for this reason its objective is to deliver the maximum power to the loads of the system, as long as it is demanded. The loads of the system are: the motor, the batteries and the supercapacitors, if these need to be charged. A maximum power point follower algorithm is used in addition to a saturator that prevents it from delivering more power from the demanded one. The batteries are the backup power supply that deliver the power that the PV generator can not deliver due to a low irradiance. In addition, they ensure that the supercapacitors are charged as a priority. The supercapacitors control the voltage of the motor and are responsible for supplying the remaining power that the load demands, because the PV generator and the batteries are not allowed to deliver power instantaneously. Finally, we proceed to perform different simulations in which the response of the different elements is analyzed in relation to engine starting, variations in torque, irradiance, as well as analyzing the system without the presence of supercapacitors *
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/20.500.14071/13377
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.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
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-nd/4.0/
dc.subjectGestión De La Energía
dc.subjectAlmacenamiento Híbrido
dc.subjectSupercondensadores
dc.subjectSistemas Fotovoltaicos
dc.subjectConvertidores Dc-Dc.
dc.subject.keywordEnergy Management
dc.subject.keywordHybrid Storage
dc.subject.keywordSupercapacitor
dc.subject.keywordPhotovoltaic Systems
dc.subject.keywordDc-Dc Converters.
dc.titleGestion y control de un sistema de almacenamiento de energía hibrido alimentado por paneles fotovoltaicos para la energización de un motor dc
dc.title.englishManagement and control of a hybrid energy storage system powered by photovoltaic panels for the energization of a dc motor*.
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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Ingeniería Eléctrica