Rama Estudiantil Universidad de Cuenca 2014

Transcripción

1 Rama Estudiantil Universidad de Cuenca 2014 Laboratorio de Electrónica de Potencia Aplicado a las Energías Renovables Luis Gerardo González Morales Ph.D. Investigador Prometeo, luis.gonzalez@ucuenca.edu.ec Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones Abril

2 RECURSOS NATURALE ES Productos de caña Leña Hidroenergía Gas del golfo Gas oriente Petróleo Refinerías Generación de electricidad GLP Gasolina Diesel Fuel Oil Matriz energética (Ecuador 2013) GLP Gasolina Diesel << IMPORTACIÓN Fuel Oil >> EXPORTACION >> Fuente: Matriz Energética del Ecuador (Ciclo de Conferencias ESPOL Octubre 2013) Residencial Potencia Efectiva Nacional ,736MW (Fuente CONELEC) Comercial Industrial Transporte Otros Mercado Internacional DEM MANDA SECTORIAL Hidroeléctrica 2237MW Derivados Petróleo 2842MW Interconexión 635MW Eólica Solar 21MW Proyectos en Ejecución 2700MW Fuente : U.S. Energy Information Administration: Actual And Projections to

3 Red de Energía Eléctrica Siglo 20 (Tradicional) Driver Elementosde Conmutación IR 2113 Red de Energía Eléctrica Red inteligente Smart Grid 3

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5 Laboratorio de Electrónica de Potencia Aplicado a las Energías Renovables Caso Energía Solar Modulo Energía Solar Antecedentes: Center for Power Electronics Systems, Virginia Tech (USA) "Power Electronics Laboratory ECE 4284 Department of Electrical, Computer, and Energy Engineering, University of Colorado (USA) "Power Electronics and Photovoltaic Power Systems Laboratory ECEN4517/5517" Planteamiento del Laboratorio: Modulo 1: Modelado e identificación de parámetros de la Fuente de Energía (Panel Solar). Modulo 2: Cargador de batería y algoritmo de seguimiento MPPT. Modulo 3: Convertidor elevador DC-DC. Modulo 4: Inversor, convertidor DC-AC. 5

6 Modulo 1: Modelado e identificación de parámetros de panel Solar VPanel Vout Time (s) IL IPanel 6

7 Modulo 1: Modelado e identificación de parámetros de panel Solar Curva I V para diferente Irradiación Solar Punto de Máxima Potencia Curva P V para diferente Irradiación Solar 7

8 Modulo 2: Modulo cargador de batería y algoritmo de seguimiento i del punto de máxima potencia 8

9 Modulo 2: Modulo cargador de batería y algoritmo de seguimiento i del punto de máxima potencia Desempeño Algoritmo de Seguimiento del Punto de Máxima de Potencia MPPT 9

10 Modulo 3: Convertidor elevador DC-DC 2 Convertidores de tipo Elevador en Cascada 10

11 Modulo 4: Inversor, convertidor DC-AC Esquema de Conversión de DC AC Inversor Monofásico Puente Completo con Topología H5 sin Transformador 11

12 Modelado y Control en inversor monofasico Puente Completo H5 Modelo de Estados Promediados, Inversor Puente Completo Lazo Abierto, Control de Corriente T i Diagrama de Bloques Lazo de Control en Cascada Comportamiento Algoritmo MPPT Corriente de Salida Ante Cambios en la Irradiación Solar 12

13 Convertidores de Baja Potencia DC AC Caso de Aplicación Energía Solar Esquema de Conversión de energía Solar de Baja Potencia Inversor Monofásico con Topología Flyback operando en BCM y DCM Circuito equivalente en medio ciclo Inversor Flyback 13

14 Convertidores de Baja Potencia DC AC Caso de Aplicación Energía Solar Control de Corriente Pico a frecuencia limitada Desempeño de controlador de corriente ante cambios de tipo escalón en cada ciclo Respuesta en frecuencia ganancia de lazo T i Lazo de Control de Corriente14

15 Agradecimientos Este proyecto de investigación cuenta con el apoyo económico e institucional de la Universidad de Cuenca y al proyecto Prometeo de la Secretaria de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT). 15

16 Preguntas??? Gracias por su Grupo de Investigación Curso Electrónica de Potencia 9 no ciclo Atención!!! 16