Convertidor DC-DC de múltiple-entrada fotovoltaica en configuración multi-string

Abstract

En este documento se analiza el funcionamiento de un nuevo convertidor DC-DC en configuración multi-string y múltiple-entrada conectado a una red monofásica para una aplicación fotovoltaica (PV). Este convertidor tiene una estructura muy similar a un Buck-Boost, salvo por el hecho que está generalizado para varias entradas, las cuales pueden ser de distintas fuentes. Se modelan las dinámicas de este convertidor para poder establecer el control de voltaje en las entradas PV, para el caso particular de dos entradas. El control de voltaje es independiente para cada entrada y se compone de un solo lazo, cuya referencia proviene del algoritmo Perturbador y Observador (P&O) para el seguimiento de máxima potencia (MPPT). La etapa DC-AC se realiza mediante un inversor puente H con un control orientado por voltaje (VOC), compuesto por dos lazos de control: uno interno para el control de corriente inyectada a la red y uno externo para el control de voltaje en el enlace DC. Este mismo proceso es repetido para el caso de dos convertidores Buck-Boost clásicos en configuración multi-string conectados en paralelo, con controles independientes. La segunda parte de este trabajo es la comparación de ambos sistemas en cuanto a la eficiencia y el diseño de sus inductores. En términos de eficiencia, el nuevo sistema Buck-Boost entrega un valor menor que el caso clásico, mientras que el peso y volumen del inductor se reducen.