Control no Lineal para un Convertidor Conmutado CC/CA
Fecha
2023-10
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gruplac
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Editor
Universidad Santo Tomás
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Resumen
Este proyecto de grado formará parte de un sistema global cuyo objetivo es minimizar al máximo la potencia
suministrada por la red eléctrica convencional mediante la integración de fuentes de energía renovable. El sistema
completo se divide en dos bloques principales. El primero se encarga de captar la energía de los paneles
solares y suministrar un bus de corriente continua (DC) variable. El segundo bloque, objeto de este trabajo,
consiste en el diseño de un inversor con control de corriente que se conectará en línea con la red eléctrica,
para este inversor se implementará una técnica de control no lineal y se comparará el funcionamiento vs la
implementación de una técnica de control convencional PI. En la mayoría de los casos, estos convertidores
se controlan utilizando técnicas de control lineal que pueden ser insuficientes para abordar perturbaciones y
cambios dinámicos en el sistema. En contraste, el enfoque no lineal propuesto en este proyecto busca mejorar la
respuesta del convertidor y su capacidad de adaptarse a diferentes condiciones de funcionamiento. El proyecto
se divide en varias etapas, en primer lugar, se procede con la selección de una estrategia de control a través de
una revisión bibliográfica para conocer diversas técnicas de control documentadas en la literatura y aplicadas
previamente en otros convertidores. Posteriormente, se realiza la caracterización de la planta disponible en la
Universidad Santo Tomás, para comprender su funcionamiento en detalle. Luego, se desarrolla un modelo matemático
que describe el sistema de manera precisa. Y por último, se lleva a cabo el diseño e implementación de
las estrategias de control seleccionadas para una potencia de salida de 200 vatios. Se emplearán simulaciones
para validar el diseño y ajustar los parámetros necesarios para lograr de manera consistente y controlada la potencia
de salida deseada. Una vez validado en simulaciones, se implementarán los controladores seleccionados
en la planta disponible y se realizan pruebas prácticas para verificar su funcionamiento.
Se espera que los resultados de este proyecto de grado contribuyan al avance de la investigación en el campo
de la electronica de potencia y el control no lineal y además que este enfoque no lineal tenga aplicaciones
prácticas en la generación de energía eléctrica, mejorando la eficiencia y la integración de fuentes de energía
renovable en las redes eléctricas convencionales.
Abstract
This undergraduate project will be part of a global system whose goal is to minimize the power supplied by
the conventional electrical grid through the integration of renewable energy sources. The complete system is
divided into two main blocks. The first is responsible for capturing energy from solar panels and supplying
a variable direct current (DC) bus. The second block, the focus of this work, involves designing an inverter
with current control that will be connected in-line with the electrical grid. For this inverter, a non-linear control
technique will be implemented and compared to the performance of a conventional PI control technique.
In most cases, these converters are controlled using linear control techniques, which may be insufficient to
address disturbances and dynamic changes in the system. In contrast, the proposed non-linear approach in
this project aims to enhance the converter’s response and its ability to adapt to different operating conditions.
The project is divided into several stages. Firstly, a control strategy is selected through a literature review to
explore various control techniques documented in the literature and previously applied in other converters.
Subsequently, the available plant at Santo Tomás University is characterized to understand its operation in
detail. Then, a mathematical model is developed to accurately describe the system. Finally, the selected control
strategies are designed and implemented for an output power of 200 watts.
Simulations will be used to validate the design and adjust the necessary parameters to consistently and controllably
achieve the desired output power. Once validated in simulations, the selected controllers will be
implemented on the available plant, and practical tests will be conducted to verify their performance.
It is expected that the results of this undergraduate project will contribute to the advancement of research in the
field of power electronics and non-linear control. Additionally, it is anticipated that this non-linear approach
will have practical applications in electrical power generation, improving the efficiency and integration of
renewable energy sources into conventional electrical grids.
Keywords: Alternating Current, Direct Current, Energy Conversion Converter, Mathematical Model, Nonlinear
Control.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Casallas Gutiérrez, K. D. y López Rodriguez, J. F. (2023). Control no Lineal para un Convertidor Conmutado CC/CA. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
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