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Control en modo deslizante de convertidor Boost para su aplicación como MPPT en un sistema autónomo de generación eólica

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dc.contributor López González, Miguel Enrique
dc.creator Martínez Guerrero, Alfredo Eduardo
Fecha Ingreso dc.date.accessioned 2021-10-19T18:06:49Z
Fecha Disponible dc.date.available 2021-10-19T18:06:49Z
Fecha en Repositorio dc.date.issued 2021-10-19
Resumen dc.description <p>Vivimos en un mundo donde las reservas de combustibles f&oacute;siles adem&aacute;s de estar agot&aacute;ndose, contaminan nuestro planeta con las emanaciones de gases t&oacute;xicos. Es por eso que la investigaci&oacute;n y desarrollo de las energ&iacute;as renovables no convencionales es una de las principales tareas hoy en d&iacute;a, as&iacute; la energ&iacute;a e&oacute;lica es particularmente una de las ramas que ha recibido mayor atenci&oacute;n en los &uacute;ltimos a&ntilde;os. Este trabajo de investigaci&oacute;n se centra en un sistema aut&oacute;nomo de generaci&oacute;n e&oacute;lica de baja potencia -5 kW nominales-, en donde el principal objetivo es encontrar la forma de extraer la mayor cantidad de energ&iacute;a de las corrientes de viento y poder suministrar toda la energ&iacute;a que pueda demandar la carga asociada a ella. La estrategia para enfrentar esta problem&aacute;tica es dise&ntilde;ar un controlador que opere en modo deslizante aplicado como un algoritmo seguidor del m&aacute;ximo punto de transferencia de potencia. Antes de poder dise&ntilde;ar el controlador y el algoritmo, se realiza un estudio con todos los c&aacute;lculos relacionados para realizar un correcto dimensionamiento de los elementos que componen esta red. En una primera instancia se dimensiona el sistema de captaci&oacute;n y generaci&oacute;n de la red, compuesto por la turbina e&oacute;lica y el generador el&eacute;ctrico a utilizar. Luego en la etapa de conversi&oacute;n de energ&iacute;a conformada por una etapa rectificadora y el convertidor boost se muestran todos los c&aacute;lculos y criterios utilizados para el dimensionamiento de los componentes. En la etapa correspondiente a la carga final adem&aacute;s hay un sistema de almacenamiento de energ&iacute;a que servir&aacute; de respaldo cuando la red no sea capaz de suministrar la energ&iacute;a suficiente. Finalmente luego de que todos los elementos de la red sean dimensionados junto con el control asociado al convertidor boost, se realizan las simulaciones y an&aacute;lisis de resultados correspondientes utilizando un modelo de vientos basado en un &aacute;rea geogr&aacute;fica de la zona austral de nuestro pa&iacute;s</p>
Resumen dc.description <p>We live in a world where the fossil fuels reservations besides being running out, are polluting our planet with toxic gas emissions. Consequently, research and development of non-conventional renewable energies are the main tasks to be faced today. That is why wind energy has received greater attention in recent years. This research work focuses on a standalone low power wind energy conversion system -5 kW nominal power- where the main objective is to find the way to extract the highest amount of energy from wind currents and be able to supply all the energy demanded by the charge associated to it. The strategy to face this problem is to design a sliding mode controller applied as a maximum power point tracker algorithm. Before designing the controller and the algorithm, it must be made a study which includes all the related calculations to make a right sizing of the elements of the grid. At this first stage, it must be sized the capturing and electric generation system of the grid which consists on the wind turbine and the electric generator to be used. Then, in the energy conversion stage made up of a rectifier and a boost converter, all the calculations of the components sizing are shown. In the final stage there is also an energy storage system connected to the load which will be used as a backup system when the grid is not able to supply enough energy. Finally, after all the elements of the grid are sized along with the boost converter control, simulations and results analysis are made using a wind profile based on an austral zone in our country</p>
Resumen dc.description last modification
Resumen dc.description Ingeniero Civil Eléctrico
Resumen dc.description INGENIERIA CIVIL ELECTRICA
Resumen dc.description <p>Vivimos en un mundo donde las reservas de combustibles f&oacute;siles adem&aacute;s de estar agot&aacute;ndose, contaminan nuestro planeta con las emanaciones de gases t&oacute;xicos. Es por eso que la investigaci&oacute;n y desarrollo de las energ&iacute;as renovables no convencionales es una de las principales tareas hoy en d&iacute;a, as&iacute; la energ&iacute;a e&oacute;lica es particularmente una de las ramas que ha recibido mayor atenci&oacute;n en los &uacute;ltimos a&ntilde;os. Este trabajo de investigaci&oacute;n se centra en un sistema aut&oacute;nomo de generaci&oacute;n e&oacute;lica de baja potencia -5 kW nominales-, en donde el principal objetivo es encontrar la forma de extraer la mayor cantidad de energ&iacute;a de las corrientes de viento y poder suministrar toda la energ&iacute;a que pueda demandar la carga asociada a ella. La estrategia para enfrentar esta problem&aacute;tica es dise&ntilde;ar un controlador que opere en modo deslizante aplicado como un algoritmo seguidor del m&aacute;ximo punto de transferencia de potencia. Antes de poder dise&ntilde;ar el controlador y el algoritmo, se realiza un estudio con todos los c&aacute;lculos relacionados para realizar un correcto dimensionamiento de los elementos que componen esta red. En una primera instancia se dimensiona el sistema de captaci&oacute;n y generaci&oacute;n de la red, compuesto por la turbina e&oacute;lica y el generador el&eacute;ctrico a utilizar. Luego en la etapa de conversi&oacute;n de energ&iacute;a conformada por una etapa rectificadora y el convertidor boost se muestran todos los c&aacute;lculos y criterios utilizados para el dimensionamiento de los componentes. En la etapa correspondiente a la carga final adem&aacute;s hay un sistema de almacenamiento de energ&iacute;a que servir&aacute; de respaldo cuando la red no sea capaz de suministrar la energ&iacute;a suficiente. Finalmente luego de que todos los elementos de la red sean dimensionados junto con el control asociado al convertidor boost, se realizan las simulaciones y an&aacute;lisis de resultados correspondientes utilizando un modelo de vientos basado en un &aacute;rea geogr&aacute;fica de la zona austral de nuestro pa&iacute;s</p>
Resumen dc.description <p>We live in a world where the fossil fuels reservations besides being running out, are polluting our planet with toxic gas emissions. Consequently, research and development of non-conventional renewable energies are the main tasks to be faced today. That is why wind energy has received greater attention in recent years. This research work focuses on a standalone low power wind energy conversion system -5 kW nominal power- where the main objective is to find the way to extract the highest amount of energy from wind currents and be able to supply all the energy demanded by the charge associated to it. The strategy to face this problem is to design a sliding mode controller applied as a maximum power point tracker algorithm. Before designing the controller and the algorithm, it must be made a study which includes all the related calculations to make a right sizing of the elements of the grid. At this first stage, it must be sized the capturing and electric generation system of the grid which consists on the wind turbine and the electric generator to be used. Then, in the energy conversion stage made up of a rectifier and a boost converter, all the calculations of the components sizing are shown. In the final stage there is also an energy storage system connected to the load which will be used as a backup system when the grid is not able to supply enough energy. Finally, after all the elements of the grid are sized along with the boost converter control, simulations and results analysis are made using a wind profile based on an austral zone in our country</p>
Formato dc.format PDF
Lenguaje dc.language spa
dc.rights autorizado
dc.source http://opac.pucv.cl/pucv_txt/txt-4000/UCC4012_01.pdf
Materia dc.subject ENERGIA EOLICA
Materia dc.subject GENERADORES DE ENERGIA ELECTRICA
Title dc.title Control en modo deslizante de convertidor Boost para su aplicación como MPPT en un sistema autónomo de generación eólica
Tipo dc.type texto


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