Estrategia FCS-MPC avanzada para control optimizado y eficiencia en inversores fotovoltaicos

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Eléctrica
• Sistemas de Energía Renovable
• Teoría de Control

Sus antecedentes:

• Los sistemas fotovoltaicos (FV) conectados a la red requieren estrategias de control avanzadas para un rendimiento óptimo y la integración en la red.
• Los métodos de control existentes enfrentan desafíos en la gestión de las condiciones dinámicas de la red y las distorsiones armónicas.

Objetivo del estudio:

• Proponer y evaluar un Control Predictivo de Conjunto Finito (FCS-MPC) mejorado para sistemas fotovoltaicos conectados a la red.
• Mejorar la precisión del control, reducir la distorsión armónica y mejorar la respuesta transitoria.

Principales métodos:

• Implementación de un esquema de predicción predictiva de dos pasos dentro del marco FCS-MPC.
• Optimización de las funciones de costo para mejorar el rendimiento del control.
• Simulación de un sistema fotovoltaico a escala industrial de 1 MW bajo perturbaciones realistas de la red.

Principales resultados:

• Logró una mejora de eficiencia del 97,63% al 97,73%.
• Redujo la distorsión armónica total del voltaje (THDv) al 2,08%.
• Acortó el tiempo de estabilización del voltaje de 0,25 s a 0,165 s, demostrando una mejora en la respuesta transitoria.

Conclusiones:

• La estrategia FCS-MPC propuesta ofrece un rendimiento superior en comparación con los métodos convencionales.
• El FCS-MPC mejorado proporciona una solución escalable y robusta para sistemas fotovoltaicos a gran escala, garantizando el cumplimiento del código de red y la estabilidad.
• El método maneja eficazmente las fallas de la red, como los hundimientos de tensión, manteniendo una operación confiable.