Modelado, identificación y estudio de estrategias MPPT para plantas de módulos fotovoltaicos

Abstract

La energía solar fotovoltaica se destaca como una solución crucial en la lucha contra el cambio climático, pero enfrenta desafíos antes las variaciones en la generación debido a factores ambientales. Este trabajo se centra en optimizar la eficiencia de las plantas fotovoltaicas para satisfacer la demanda energética. Para ello, se analiza como los módulos fotovoltaicos generan energía según la irradiancia solar, destacando la importancia de alcanzar el punto de máxima potencia en diversas situaciones de funcionamiento, ya que las condiciones cambiantes de irradiación y temperatura pueden afectar esta generación, lo que requiere una atención especial en la configuración elegida de la planta. El desarrollo será el siguiente; se explorará el marco teórico de los módulos fotovoltaicos y las configuraciones de las plantas, así como, de las diferentes técnicas de seguimiento del punto de máxima potencia, se presentará el modelado de los módulos fotovoltaicos, algoritmo de seguimiento de máxima potencia y convertidor de potencia mediante el software Matlab, se realizará un estudio comparativo de dos configuraciones de planta, inversor central y multi-string y se concluirá con los resultados significativos y sugerencia de direcciones futuras de investigación.

Photovoltaic solar energy stands out as a crucial solution in the fight against climate change but faces challenges due to variations in generation caused by environmental factors. This work focuses on optimizing the efficiency of photovoltaic plants to meet energy demand. To achieve this, it analyzes how photovoltaic modules generate energy according to solar irradiance, emphasizing the importance of reaching the maximum power point in various operating conditions. Changing irradiation and temperature conditions can affect this generation, necessitating special attention to the chosen plant configuration. The development will proceed as follows: the theoretical framework of photovoltaic modules and plant configurations will be explored, along with different maximum power point tracking techniques. The modeling of photovoltaic modules, maximum power point tracking algorithm, and power converter will be presented using Matlab software. A comparative study of two plant configurations, central inverter and multi-string, will be conducted, followed by conclusions highlighting significant results and suggestions for future research directions.