Modelització, control i simulació d'un generador solar fotovoltaic mitjançant inversors trifàsics i considerant els harmònics de la xarxa

Abstract

Aquest treball estudia un sistema de generació distribuïda del tipus solar fotovoltaic. En una primera part es modelitza els elements del sistema d’energia elèctrica que hi intervenen, i es descriu amb més detall, per un costat, el control del camp fotovoltaic mitjançant el convertidor DC-DC BOOST i l’algoritme MPPT P&O, i per l’altre costat, el control de l’inversor VSC. També, en aquesta part es fa una introducció al concepte de transferència de potencia en els sistemes d’energia elèctrica, tot estudiant com es pot veure afectada la qualitat del subministrament elèctric degut a les pertorbacions i especialment pel fenomen dels harmònics.

En la segona part es simula, mitjançant el software PSCAD, el generador solar fotovoltaic descrit, per tal de validar el model creat i simular el comportament d’una planta de generació solar existent, tot analitzant la possible causa de la distorsió harmònica que hi es present.

Finalment es presenta els resultats de la simulació tot intentant treure’n algun indicatiu de la possible causa harmònica, tenint en tot moment com a focus de la causa, la sintonització del llaç de seguiment de fase o PLL.

This project studies a distributed solar photovoltaic generation system.

In the first part it is modeled the elements of the electric power system involved in the system. The model is focused on the photovoltaic field control through the DC-DC converter BOOST and its P&O MPPT algorithm, and the VSC inverter's control. Also, in this part is introduced the concept of transfer of power in electrical power systems, and how the quality of the electricity supply can be affected due to disturbances, especially the harmonic phenomenon.

In the second part, the described solar photovoltaic generation system is simulated to validate the model, using PSCAD software. The validated model is used to study the behavior of a real solar generation plant in order to analyze the possible cause of the harmonic distortion existing in the plant.