Diseño e implementación de controladores PSO para seguimiento del punto de máxima potencia en un sistema fotovoltaico en tiempo real

Abstract

Este trabajo aborda el diseño, implementación y validación de un sistema de control avanzado para el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) en un sistema fotovoltaico real, basado en el algoritmo de Optimización por Enjambre de Partículas (PSO). En primer lugar, se ha llevado a cabo la implementación del algoritmo PSO original para esta aplicación y se ha comparado con un algoritmo ampliamente utilizado en la industria para evaluar su viabilidad. En comparación con el algoritmo comúnmente conocido como Perturb & Observe (P&O), el algoritmo inteligente PSO logra reducir significativamente el tiempo de establecimiento y las pérdidas energéticas durante los estados transitorios. Además, se han seleccionado propuestas de variantes del algoritmo PSO encontradas en la literatura, las cuales, aunque probadas en simulación, aún no habían sido validadas en un sistema fotovoltaico comercial. Estas ideas han sido analizadas, modificadas y adaptadas para ser implementadas en tiempo real, con el fin de evaluar su rendimiento en un panel comercial a través de diversos experimentos. Las variantes derivadas de estas propuestas se denominan PSO con Ventana de Inicialización y PSO Híbrido, y han demostrado mejoras en la eficiencia y el tiempo de convergencia del algoritmo PSO, aunque se observaron oscilaciones durante los estados transitorios. Por último, se ha propuesto una nueva variante denominada PSO Evolutivo, la cual incorpora características de algoritmos del mismo nombre. Esta variante ha resultado en tiempos de convergencia y pérdidas energéticas menores en comparación con el algoritmo original.