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Modelo equivalente de un sistema trifásico de generación fotovoltaica para analizar variaciones de voltaje en un sistema de distribución radial

2020; Volume: 25; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

2344-7214

Juan Camilo Toro Cadavid, Carlos Andrés Ramos‐Paja, Andrés Julián Saavedra‐Montes,

Oil Palm Production and Sustainability

espanolEn este articulo se presenta el modelado de un sistema trifasico de generacion fotovoltaica para analizar variaciones de voltaje sobre un sistema de distribucion radial. El sistema de distribucion radial se representa con un modelo de referencia, el cual se utiliza ampliamente en el analisis de sistemas de distribucion con generacion distribuida y microrredes electricas. La estimacion de parametros de este modelo se completa seleccionando la distribucion aerea de los conductores y posteriormente calculando sus componentes de secuencia. Tambien se propone el modelo de un sistema trifasico de generacion fotovoltaica para analizar la variacion del voltaje. El modelo representa un arreglo de paneles fotovoltaicos, un convertidor dc/dc con su sistema de control y un inversor trifasico. Se selecciona el software Simulink de MATLAB para simular el sistema de distribucion y el sistema de fotovoltaico. Los componentes del sistema trifasico de generacion fotovoltaica son parametrizados con informacion de equipos comerciales. Para facilitar la implementacion del modelo del sistema trifasico de generacion fotovoltaica en los softwares de analisis, se seleccionan modelos reducidos de los componentes. Finalmente, el modelo propuesto para el sistema trifasico de generacion fotovoltaica se valida simulando fallas monofasicas a lo largo del alimentador y cambios de irradiacion solar sobre los generadores fotovoltaicos y observando el comportamiento del voltaje en un nodo del sistema de distribucion. Los resultados muestran que el cambio en la irradiacion solar y las fallas monofasicas influyen sobre el comportamiento del voltaje dependiendo del nivel de penetracion fotovoltaica y la ubicacion de los generadores. EnglishIn this paper, the modelling of a three-phase photovoltaic system, for analyzing voltage variationin a radial distribution system, is presented. The radial distribution system is represented by a benchmark which is widely used in the analysis of distribution systems with distributed generation, and electrical microgrids. The parameters estimation of this model is performed by selecting the aerial distribution of conductors and then calculating the sequence components. Moreover, a model of a three-phase photovoltaic generation system for analyzing voltage variations is proposed. The model represents an array of photovoltaic panels, a dc/dc converter with its control system, and a three-phase inverter. The software MATLAB/Simulink is chosen to simulate both the distribution and the photovoltaic systems. All the components of the three-phase photovoltaic system are parametrized with information of commercial equipment. To facilitate the implementation of the system model in the analysis program, reduced models of its components are selected. Finally, the proposed model ofthe three-phase photovoltaic system is validated by simulating single-phase faults along the feeder and changes of irradiance over the photovoltaic generators and observing the voltage behavior in one node of the distribution system.The results show that irradiance changes and single-phase faults affect the voltage behavior depending on the photovoltaic penetration level and the generators location.