Diseño e implementación de un control supervisor para sistemas híbridos de generación basado en pilas de combustible

Abstract

En el presente artículo se muestra el desarrollo, implementación y resultados experimentales de un control supervisor para un sistema híbrido de generación de energía eléctrica basado en una pila de combustible tipo PEM. El núcleo de este sistema está formado por una pila de combustible tipo PEM y un banco de supercapacitores. La primera se encuentra vinculada a un bus de corriente continua mediante un convertidor DC/DC unidireccional, mientras que los supercapacitores están conectados al bus mediante un convertidor bidireccional. E l sistema se completa mediante un módulo de energía alternativa, en este caso una turbina eólica, junto con un electrolizador que genera el hidrógeno a ser utilizado por la pila de combustible. El control supervisor diseñando gestiona el flujo de energía garantizando que la carga conectada al bus siempre se encuentre correctamente alimentada. Por otro lado, debe asegurarse, de ser posible, de mantener cargados los supercapacitores, así como el reservorio de hidrógeno. Con estos objetivos el control supervisor es responsable de generar las referencias de potencia para cada subsistema, las cuales deben ser oportunamente satisfechas por controladores dedicados en cada uno de ellos. El esquema propuesto es implementado y evaluado experimentalmente en una estación de ensayo híbrida bajo condiciones extremas de funcionamiento.