Un grupo de científicos de la Universidad de Hradec Kralove (Chequia) ha desarrollado un sistema de control maestro-esclavo para controlar inversores paralelos conectados a un sistema fotovoltaico.
El grupo de investigación explicó que el uso de inversores paralelos en sistemas fotovoltaicos es una estrategia para optimizar la generación de energía manteniendo la eficiencia y la fiabilidad del sistema, y señaló que las arquitecturas maestro-esclavo, que es un concepto bien conocido para controlar y regular recursos compartidos, se utilizan comúnmente en sistemas fotovoltaicos fuera de la red conectados a almacenamiento.
En los sistemas maestro-esclavo, una entidad maestra recibe una o varias entradas y crea entidades esclavas para ejecutarlas. El maestro también controla el número de esclavos y lo que hace cada uno.
“El control maestro-esclavo automático se implementa para lograr una respuesta dinámica rápida y una distribución precisa de la potencia de carga”, dijeron los académicos, señalando que el principal reto de esta configuración, sin embargo, es minimizar la corriente circulante entre las unidades paralelas.
También explicaron que los enfoques anteriores sobre inversores en paralelo habían dado prioridad a los problemas de estabilización. “Esta estructura maestro-esclavo permite a la fotovoltaica suministrar la máxima energía a la microrred”, añadieron. “El almacenamiento proporciona soporte de tensión y frecuencia al sistema actuando como fuentes de tensión maestras”.
El equipo señaló que la técnica de control propuesta se basa en cuatro pilares: reducción eficaz de la corriente circulante; MPPT preciso que combina el método de perturbación y observación (P&O) con un algoritmo proporcional-integral-derivativo (PID); respuesta rápida a los cambios de carga y radiación en menos de 50 milisegundos; y un periodo de amortización de 3,6 años.
Los científicos utilizaron, en concreto, un controlador PID de ejes d-q-0, una unidad maestra basada en un control PID de bucle de tensión y unidades esclavas que utilizan un control de corriente PID de doble bucle. “El lazo exterior de las unidades esclavas se encarga de rastrear la potencia máxima de las unidades fotovoltaicas, mientras que el lazo interior se encarga de repartir la cantidad de potencia deseada con una corriente que está en fase con la corriente de carga”, explicaron.
Mediante una serie de simulaciones, los científicos comprobaron que el inversor maestro conectado a las baterías era capaz de mantener constante la tensión del sistema y compensar los déficits de generación fotovoltaica. También se comprobó que el enfoque propuesto restringía eficazmente las corrientes circulantes entre los inversores.
Además, observaron que el MPPT hace funcionar todos los paneles solares en sus MPP exactos con una eficiencia del 100% y fluctuaciones insignificantes, independientemente de las condiciones de carga y radiación. El sistema de control responde a cualquier cambio en la carga o la radiación en menos de 50 milisegundos, lo que garantiza un funcionamiento rápido y eficiente del sistema, concluyeron.
La novedosa estrategia de control se presentó en el artículo “Maximizing photovoltaic system power output with a master-slave strategy for parallel inverters” (Maximizar la potencia de salida del sistema fotovoltaico con una estrategia maestro-esclavo para inversores en paralelo), publicado en Energy Reports.
Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y desea reutilizar parte de nuestro contenido, contacte: editors@pv-magazine.com.
Al enviar este formulario, usted acepta que pv magazine utilice sus datos con el fin de publicar su comentario.
Sus datos personales solo se divulgarán o transmitirán a terceros para evitar el filtrado de spam o si es necesario para el mantenimiento técnico del sitio web. Cualquier otra transferencia a terceros no tendrá lugar a menos que esté justificada sobre la base de las regulaciones de protección de datos aplicables o si pv magazine está legalmente obligado a hacerlo.
Puede revocar este consentimiento en cualquier momento con efecto para el futuro, en cuyo caso sus datos personales se eliminarán inmediatamente. De lo contrario, sus datos serán eliminados cuando pv magazine haya procesado su solicitud o si se ha cumplido el propósito del almacenamiento de datos.
Puede encontrar más información sobre privacidad de datos en nuestra Política de protección de datos.