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Evaluación de los parámetros de funcionamiento de un inversor de potencia del tipo fuente de impedancia, en un sistema fotovoltaico
FABIAN SAID ALTAMIRANO ROLDAN
EDGAR ALFREDO JUÁREZ BALDERAS
Acceso Abierto
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Energía solar fotovoltaica
Inversor QZSI
Micro inversores
Photovoltaic solar energy
QZSI Inverter
Micro inverters
La utilización de la tecnología solar fotovoltaica para la generación de electricidad de uso residencial, es conveniente evaluar nuevas topologías de convertidores electrónicos de potencia, que puedan presentar ventajas en la eficiencia u otros parámetros de desempeño. El trabajo de tesis reporta el diseño, construcción y puesta en marcha de un convertidor CD/CA, de topología, “Cuasi Fuente de Impedancia (QZSI)”, la cual es capaz de invertir y elevar el voltaje en una sola etapa de potencia. Se confirma que, para los rangos de potencia del micro-inversor, la topología QZSI proporciona la amplificación e inversión de voltaje de manera eficiente, y además se compara el funcionamiento del prototipo utilizando dispositivos de potencia como MOSFET e IGBT. Se realiza una evaluación técnica comparativa de parámetros de entrada y salida como voltaje, corriente, potencia y eficiencia, para ambos dispositivos MOSFET e IGBT en el prototipo experimental. El análisis de los resultados indica que es más conveniente la selección de MOSFET dada la variación natural de la radiación solar a lo largo del día, sobre todo en horas de baja radiación solar, ya que usando estos dispositivos en la topología QZSI, se obtiene un mejor desempeño en eficiencia, principalmente en bajos niveles de potencia. Las aportaciones del trabajo, fueron la implementación y evaluación de un convertidor QZSI, la comprobación de la de amplificación e inversión de voltaje en una sola etapa de potencia y con un valor aceptable de eficiencia. Así mismo se desarrolló la experiencia en el diseño e integración de convertidores electrónicos de potencia, utilizando una metodología soportada en la simulación PSIM. Además, se publicó los resultados en el Congreso Regional de Energías Renovables (CRER) 2018, a través de la publicación de un poster y un artículo de investigación.
The use of solar photovoltaic technology for the generation of electricity for residential use, it is convenient to evaluate new topologies of electronic power converters, which may present advantages in efficiency or other performance parameters. The thesis work reports the design, construction and commissioning of a DC/AC converter, topology, "Quasi Impedance Source (QZSI)", which is capable of inverting and raising the voltage in a single power stage. It is confirmed that, for the power ranges of the micro-inverter, the QZSI topology provides the amplification and voltage inversion in an efficient manner, and furthermore compares the operation of the prototype using power devices such as MOSFET and IGBT. A comparative technical evaluation of input and output parameters such as voltage, current, power and efficiency are made for both MOSFET and IGBT devices in the experimental prototype. The analysis of the results indicates that the selection of MOSFETs is more convenient given the natural variation of solar radiation throughout the day, especially at times of low solar radiation, since using these devices in the QZSI topology, a better performance in efficiency is obtained, mainly at low power levels. The contributions of the work were the implementation and evaluation of a QZSI converter, the verification of the amplification and voltage inversion in a single power stage and with an acceptable value of efficiency. Likewise, experience was developed in the design and integration of electronic power converters, using a methodology supported by PSIM simulation. In addition, the results were published at the Regional Renewable Energy Congress (CRER) 2018, through the publication of a poster and a research paper.
Irma Yolanda Sánchez Chávez, Asesor en Planta.
CIATEQ, A.C.
2021
Tesis de maestría
Español
Público en general
FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA
Versión aceptada
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Aparece en las colecciones: Maestría en Manufactura Avanzada

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