IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMOS DE CONTROL DIFUSO PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS APLICADOS EN MICRO-REDES DE CD.

Juan José Martínez Nolasco, José Alfredo Padilla Medina, Elías José Juan Rodríguez Segura

Resumen


Resumen

El uso de sistemas de inteligencia artificial como redes neuronales artificiales, lógica difusa y algoritmos evolutivos han demostrado con el paso del tiempo una mejora significativa contra los sistemas clásicos al utilizarse como sistemas de predicción, aproximación de modelos, regresión, optimización y control de sistemas complejos en diversos ámbitos. Esto debido a características como la no linealidad y la no necesidad de modelos matemáticos complejos. En esta investigación se presenta una propuesta de aplicación de lógica difusa en algoritmos de control para sistemas de generación eléctrica fotovoltaica utilizados en una micro-red de CD (μR-CD). La μR-CD maneja una potencia máxima de 1 kW con un bus de CD de 190 V, esta μR-CD cuenta con dos Paneles Fotovoltaicos (PFs) de 0.6 kW cada uno, un convertidor CD-CA para interconectar la μR-CD con la Red Eléctrica Principal (REP) de 1 kW, y un banco de baterías de 115 Ah a 120 V. Los algoritmos de control difuso propuestos cuentan con dos modos de operación, el primero es el modo de control de voltaje, el cual se encarga de mantener estable el voltaje de salida de los sistemas fotovoltaicos; mientras que el segundo se encarga de extraer la potencia máxima de los mismos. La implementación de los controladores difusos se realizó utilizando el software LabVIEW, realizando pruebas experimentales con la tarjeta de desarrollo NI-myRIO. Por último, se presentan pruebas experimentales donde se demuestra que los algoritmos de control difuso propuestos presentan mejorías al compararlos con los algoritmos clásicos.

Palabra(s) Clave: LabVIEW, Micro-Redes de CD, Sistemas de control difuso, Sistemas fotovoltaicos.

 

Abstract

The use of artificial intelligence such as neuronal networks, fuzzy logic and evolving algorithms have demonstrated through the years a significant improvement in comparison with the classic systems when are used as prediction systems, model approximation, regression, optimization and complex system control in different topics, mainly due to features such as non-linearity and the lack need for complex mathematic models. This research presents an application proposal for a fuzzy control in algorithms for photovoltaic electric generation applied to a DC microgrid (μG-DC) capable of managing a 1 kW and a DC bus of 190 V. This μG-DC has two 0.6 kW photovoltaic panels each, a DC-AC for interconnect the μG-DC and the electric main grid. Also, it has a 115 Ah, 120 V battery bank. The proposed fuzzy control algorithms have two operation modes. The first one is the voltage control mode, which is in charge of keeping the output voltage level stable prevenient from the panels. The second one extracts the maximum possible power from the panels. The fuzzy control implementation was made using the software LabVIEW, making experimental tests with the NI myRIO. Finally, experimental results are shown, where is demonstrated an improvement of the functioning of the proposed fuzzy control algorithms in comparison witch classic algorithms.

Keywords: Diffuse control systems, LabVIEW, Micro-Networks CD, Photovoltaic systems.


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