Diseño y evaluación de arquitecturas DMPPT (distributed maximum power point tracking) para instalaciones fotovoltaicas en entornos urbanos

Abstract

[ES] Este trabajo pretende contribuir al ana¿lisis del comportamiento y control de potencia de generadores fotovoltaicos constituidos por mo¿dulos MPPT (locales), mo¿dulos fotovoltaicos con un seguidor individual del punto de ma¿xima potencia. Sistema de especial aplicacio¿n en edificios con mo¿dulos fotovoltaicos integrados arquitecto¿nicamente, instalaciones de pequen¿a potencia, instalaciones con sombreados parciales y instalaciones en las que se plantea aumentar la potencia con mo¿dulos fotovoltaicos de distintos fabricantes con distintas caracteri¿sticas. Inicialmente se ha realizado el estudio y modelado del mo¿dulo fotovoltaico para tener asi¿ una fuente renovable con la que simular los sistemas. Seguidamente, se han estudiado los diferentes algoritmos MPPT utilizados actualmente y se ha propuesto uno con caracteri¿sticas dina¿micas y esta¿ticas mejores que los encontrados en la literatura te¿cnica. Posteriormente, se ha realizado un estudio teo¿rico profundo tanto del problema que se plantea resolver como de la electro¿nica que se requiere para ello. Para ello se ha estudiado el comportamiento y desempen¿o de los mo¿dulos MPPT conectados al generador fotovoltaico mediante simulaciones y deducciones matema¿ticas. En la u¿ltima etapa de este trabajo se ha evaluado la eficiencia de cada algoritmo MPPT desarrollado y se han realizado simulaciones para observar el correcto funcionamiento del sistema.

[EN] This paper aims to contribute to the analysis of the behavior and power control of PV generators with MPPT modules (local),that is, photovoltaic modules with a maximum power point tracking algorithm. Special application system in buildings with architecturally integrated photovoltaic modules, small power plants, facilities and installations with partial shading problems, mismatch effect or different modules from different manufacturers. Initially, the study has been focused on the mathematical model to simulate photovoltaic modules. Next, we have studied the MPPT algorithms currently used and we have proposed one with static and dynamic characteristics better than those found in the technical literature. Subsequently, we have studied the mismatch effect and how to solve that problem with electronic power converters with MPPT algorithm. In the last chapter of this work, we have evaluated the efficiency of each MPPT algorithm studied and simulated.