Técnicas de “Maximum Power Point Tracking” (III)

Control mediante lógica difusa

El uso de micro controladores hace posible realizar el “Maximum Power Point Tracking” con técnicas de control mediante lógica difusa, que se ha hecho popular en la última década. Entre las ventajas de la lógica difusa se encuentran el hecho de que no necesita un modelo matemático preciso, admite comportamiento no lineal y funciona con entradas poco precisas.

El control por lógica difusa consta de tres etapas:

  1. Ambiguación (fuzzification): En la que las entradas son convertidas de valores  numéricos a valores “difusos” o niveles como: “muy alto”, “alto”, “medio”, “bajo” y “muy bajo”
  2. Búsqueda en tabla: Se selecciona un valor difuso de la salida correspondiente a los valores difusos de las entradas.
  3. Desambiguación (defuzzification): Donde se convierte el valor difuso de la salida en una salida numérica.

NG = Negativo Grande; NP = Negatvo Pequeño; CE = Cero; PP = Positivo Pequeño; PG = Positivo grande

Para el primer y el tercer paso se utilizan funciones de pertenencia del estilo de las de la figura anterior, típicamente con tres, cinco o siete niveles. En el MPPT, las entradas para este tipo de control suelen consistir en una señal de error E y una variación del error ΔE. Este tipo de control es, por tanto, compatible con otros métodos que se han visto ya en función de la variable que se elija come error de entrada; como por ejemplo el IncCond si se elige como error el valor dP/dV, que se anula en el punto de máxima potencia. En este caso se pueden usar los valores:

Error de etrada para Fuzzi Logicy

Incremento del error, entrada para Fuzzi Logic

La siguiente tabla muestra un ejemplo de asignación de salidas difusas a cada valor de entrada difusa. En el caso del MPPT la salida es un valor difuso para el ciclo activo (“duty ratio”) del convertidor de potencia.

Tabla de conversión para lógica difusa

NG = Negativo Grande; NP = Negativo Pequeño; CE = cero; PP = Positivo pequeño; PG = Pequeño Grande

Las funciones de pertenencia utilizadas para la ambiguación o desambiguación de cada una de las entradas y de las salidas pueden ser distintas y tanto simétricas como asimétricas según convenga. Para implementar este método es necesario elegir los valores límite de las funciones de pertenencia así como los niveles de salida de la tabla de control difuso. Para eso es necesario tener un cierto conocimiento empírico sobre el comportamiento de la planta.

Este tipo de control ha mostrado una buena capacidad de respuesta ante condiciones meteorológicas cambiantes, aunque su efectividad depende de la buena elección de los valores de la tabla de control y de las funciones de pertenencia. Por otro lado, existen métodos que reajustan constantemente dichos valores para conseguir un comportamiento óptimo.

Los sensores necesarios son los mismos que en el caso de IncCond, (si se utiliza como señal de error la variable propuesta). Es decir, sensores de tensión y de corriente.

Redes Neuronales

Junto con las técnicas de lógica difusa han aparecido las de redees neuronales. Su filosofía es la misma que la de la lógica difusa: seleccionar un valor de salida (duty ratio) en función de los parámetros de entrada basándose en cierto conocimiento empírico del comportamiento de la planta.

La generalidad que ofrecen las redes neuronales permiten mayor facilidad a la hora de elegir las variables de entrada que pueden ser parámetros de la planta como la Vca y la Icc, datos atmosféricos como la irradiación y la temperatura o cualquier combinación de éstos.

El comportamiento de la red neuronal dependerá de lo bien entrenada que esté. Es posible utilizar un proceso de aprendizaje constante para conseguir una mejora progresiva del control. No obstante, dado que los parámetros de las plantas solares varían con el tiempo, puede ser necesario hacer un entrenamiento completo desde cero periódicamente.

De nuevo, los sensores a utilizar dependen de las variables de entrada que se elijan. Invariable es, sin embargo, el uso necesario de micro controladores.

Anuncios
Explore posts in the same categories: energías renovables, generación de potencia eléctrica, MPPT

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s


A %d blogueros les gusta esto: