Control predictivo de estados finitos de un convertidor multipuerto asimétrico para aplicaciones fotovoltaicas

Abstract

En el presente trabajo de título se estudiará la etapa de inversión e inyección de un sistema fotovoltaico (PV) con conexión a red. El estudio se centrará en el convertidor y el esquema de control aplicado a este, tal que asegure una inyección de corriente de alta calidad, dejando para un trabajo futuro el estudio de la etapa DC/DC, por ello se plantea utilizar fuentes DC ideales que emulen el DC link y el arreglo PV. Se estudiará y simulará el convertidor "Cross conected half bridge" (CCHB), capaz de generar 7 niveles en su voltaje AC con tan solo 6 semiconductores de potencia, mostrando alto potencial para aplicaciones fotovoltaicas por la eficiencia y los niveles mínimos de THD que logra alcanzar. Para filtrar los armónicos de alta frecuencias generados por las conmutaciones del convertidor, se incluye un filtro LCL a la entrada de la red. Si bien elimina el problema de las conmutaciones, el filtro posee intrínsecamente una frecuencia de resonancia que se debe tener en cuenta al momento de diseñar la frecuencia de conmutación del convertidor. El esquema de control a estudiar es el "Control predictivo de estados finitos basado en modelo" (FCS-MPC), el cual será implementado en el software PLECS en lenguaje de programación C, para luego ser evaluado mediante su desempeño en pruebas estacionarias y dinámicas. Se implementará un algoritmo multiobjetivo que permita controlar las corrientes de entrada y salida del filtro, además del voltaje en el capacitor del filtro LCL, a partir de las referencias de potencias activa y reactiva impuestas por el programador. Para entrar en contexto, primero se presentará(...).