Alternativa de control por modo deslizante para seguimiento robusto de la máxima potencia fotovoltaica

Abstract

En el presente trabajo se propone un método de seguimiento de máxima potencia basado en conceptos de sistemas de estructura variable para sistemas de conversión de energía fotovoltaica. A partir del análisis de las características de las celdas solares operando bajo diferentes radiaciones y temperaturas se propone una caracterización de la región de operación de máxima eficiencia de conversión a través de rectas parametrizadas en la temperatura de los paneles. Esta caracterización permite plantear una estrategia de control que fuerza al convertidor electrónico a operar sobre dichas rectas garantizando el seguimiento del punto de máxima potencia fotovoltaica. El sistema de control diseñado combina la rapidez de seguimiento propia de los diseños basados en modelos y la robustez y simplicidad de los controles por modo deslizante.

This paper deals with the design of a maximum power tracker for photovoltaic energy systems using variable structure concepts. Based on the analysis of the P-V curves of the photovoltaic cells, the set of maximum power points defined by different atmospheric conditions of insolation and temperature is described by a family of lines parameterized by the temperature. Then, a new model-based switching control strategy for the electronic converter is proposed. This control strategy forces the converter behavior to emulate a device with operating points on the parametric lines previously obtained. The designed control system combines the attractive properties of model-based ones and the robustness and simplicity of sliding mode control.