Diseño y simulación de un controlador MPPT basado en PID adaptativo por ganancias programadas para el seguimiento del punto de máxima potencia en una central fotovoltaica que tiene como carga una batería
One of the most important problems within photovoltaic (PV) systems is the monitoring of the maximum power point in a PV module, the objective of this work is to develop the simulation of an MPPT controller with adaptive PID to improve performance compared to conventional controllers such as MPPT P&...
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| منشور في: |
2024
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| description | One of the most important problems within photovoltaic (PV) systems is the monitoring of the maximum power point in a PV module, the objective of this work is to develop the simulation of an MPPT controller with adaptive PID to improve performance compared to conventional controllers such as MPPT P&O (perturb and observe) and MPPT Incremental Conductance controller. After validation of the PV module model, the PV model provided by the simulink library is used. In addition, the PV system also consists of a step-down DC/DC converter to power a 24V battery. PID tuning is performed for irradiances in the range of 0 to 1000[W/m2] in steps of 100[W/m2] while the MPPT P&O controllers and the MPPT Incremental Conductance controller are implemented with their respective algorithms. The PV system has been subjected to ramp-type and step-type irradiance references. In the case of a ramp-type reference, the controllers follow the reference without difficulties. However, in the case of all step-type references, the controller with the best performance turns out to be the MPPT with adaptive PID. , followed by the MPPT Incremental Conductance, the MPPT P&O controller presents the worst performance. Finally, the results are presented in a graphical interface in real time with the possibility of modifying the irradiance level, and the performance indices are also displayed in bar graphs for quick interpretation of results. |
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| spelling | Diseño y simulación de un controlador MPPT basado en PID adaptativo por ganancias programadas para el seguimiento del punto de máxima potencia en una central fotovoltaica que tiene como carga una bateríaGualotuña Loachamín, Darwin JavierCONVERSOR DC/DC BUCKÍNDICES DE DESEMPEÑO DE CONTROLADORESCENTRAL FOTOVOLTAICAISE ITSE IAE ITAEELECTRICIDADOne of the most important problems within photovoltaic (PV) systems is the monitoring of the maximum power point in a PV module, the objective of this work is to develop the simulation of an MPPT controller with adaptive PID to improve performance compared to conventional controllers such as MPPT P&O (perturb and observe) and MPPT Incremental Conductance controller. After validation of the PV module model, the PV model provided by the simulink library is used. In addition, the PV system also consists of a step-down DC/DC converter to power a 24V battery. PID tuning is performed for irradiances in the range of 0 to 1000[W/m2] in steps of 100[W/m2] while the MPPT P&O controllers and the MPPT Incremental Conductance controller are implemented with their respective algorithms. The PV system has been subjected to ramp-type and step-type irradiance references. In the case of a ramp-type reference, the controllers follow the reference without difficulties. However, in the case of all step-type references, the controller with the best performance turns out to be the MPPT with adaptive PID. , followed by the MPPT Incremental Conductance, the MPPT P&O controller presents the worst performance. Finally, the results are presented in a graphical interface in real time with the possibility of modifying the irradiance level, and the performance indices are also displayed in bar graphs for quick interpretation of results.Uno de los problemas más importantes dentro de los sistemas fotovoltaicos (FV) es el seguimiento del máximo punto de potencia en un módulo FV, el objetivo de este trabajo es desarrollar la simulación de un controlador MPPT con PID adaptativo para mejorar el desempeño en comparación con controladores convencionales como el MPPT P&O (perturbar y observar) y el controlador MPPT Incremental Conductance. Luego de la validación del modelo de módulo FV, se utiliza el modelo FV proporcionado por la librería de simulink, además, el sistema FV también consta de un conversor DC/DC reductor para alimentar una batería de 24V. La sintonización de PIDs se realiza para irradiancias en el rango de 0 a 1000[W/m2] en pasos de 100[W/m2] mientras que los controladores MPPT P&O y el controlador MPPT Incremental Conductance se implementan con sus respectivos algoritmos. El sistema FV ha sido sometido a referencias de irradiancia tipo rampa y tipo escalón, ante una referencia tipo rampa los controladores siguen la referencia sin dificultades, sin embargo, ante todas las referencias tipo escalón el controlador con mejor desempeño resulta ser el MPPT con PID adaptativo, seguido por el MPPT Incremental Conductance, el controlador MPPT P&O presenta el peor desempeño. Finalmente, los resultados son presentados en una interfaz gráfica en tiempo real con la posibilidad de modificar el nivel de irradiancia, así mismo se visualizan los índices de desempeño en gráficos de barras para una rápida interpretación de resultados.Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)Freire Martínez, Luigi Orlando2024-03-13T15:32:13Z2024-03-13T15:32:13Z2024-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis132 páginasapplication/pdfGualotuña Loachamín Darwin Javier (2024); Diseño y simulación de un controlador MPPT basado en PID adaptativo por ganancias programadas para el seguimiento del punto de máxima potencia en una central fotovoltaica que tiene como carga una batería. UTC. Latacunga. 132 p.MUTC-001839http://repositorio.utc.edu.ec/handle/27000/12202spahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Técnica de Cotopaxiinstname:Universidad Técnica de Cotopaxiinstacron:UTC2024-03-13T15:32:13Zoai:repositorio.utc.edu.ec:27000/12202Institucionalhttp://repositorio.utc.edu.ec/Universidad públicahttps://www.utc.edu.ec/..Ecuador...opendoar:02026-04-26T03:40:38.465218Repositorio Universidad Técnica de Cotopaxi - Universidad Técnica de Cotopaxitrue |
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