Controlador óptimo de energía para una estación de carga multi-terminal basada en energía solar

Abstract

El presente trabajo de tesis aborda el desarrollo de una estación de carga autónoma basada en energía solar y baterías como sistema de almacenamiento para suplir cargas de potencia tanto lineales como no-lineales. La estación de carga se diseña incorporando diversas tecnologías de electrónica de potencia para la implementación de convertidores CD/CD y CD/CA, mediante los cuales se realizan las respectivas adecuaciones a las formas de energía presentes en el sistema. Los elementos de la estación de carga se controlan de una forma apropiada para poder optimizar el aprovechamiento de energía fotovoltaica mediante algoritmos de seguimiento de punto máximo de potencia (MPPT) y control del almacenamiento a través de la operación de un controlador PI aplicado sobre un convertidor bidireccional. Al mismo tiempo, se mantiene el voltaje del bus de CD en un nivel aceptable para poder brindar energía a las cargas. Para el suministro de las cargas en CA no-lineales se plantea el desarrollo de un controlador basado en redes neuronales el cual se entrena con los resultados de un controlador PI. Finalmente se realizan simulaciones detalladas en Simulink bajo diversas condiciones de operación, mediante las cuales se valida el desarrollo de cada una de las etapas que conforman la estación de carga, para finalmente simular toda la estación de completa.