Introducción al algoritmo MPPT

El algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT, por sus siglas en inglés) se implementa en los inversores fotovoltaicos (FV) para ajustar de manera continua la impedancia observada por la matriz solar con objeto de mantener el funcionamiento del sistema FV en el punto de potencia pico del panel FV o cerca de él con condiciones cambiantes, tales como la irradiancia solar, la temperatura y la carga.

Los ingenieros que desarrollan inversores solares implementan algoritmos MPPT para maximizar la energía generada por los sistemas FV. Estos algoritmos controlan la tensión para garantizar que el sistema funcione en el “punto de máxima potencia” (o tensión pico) de la curva de potencia, tal y como se muestra a continuación.

Los algoritmos MPPT se suelen emplear en los diseños de controladores para sistemas FV. Estos algoritmos tienen en cuenta factores como la irradiancia variable (luz solar) y la temperatura, con objeto de garantizar que el sistema FV genere la potencia máxima en todo momento.

Curva de tensión de potencia con las características I-V y P-V de un sistema fotovoltaico.

Los tres algoritmos MPPT más habituales son los siguientes:

Perturbación y observación (P&O): Este algoritmo perturba la tensión de funcionamiento para garantizar la potencia máxima. Aunque existen diversas variantes avanzadas y más optimizadas de este algoritmo, a continuación se muestra un algoritmo MPPT de P&O básico.

Conductancia incremental: Este algoritmo, que se muestra a continuación, compara la conductancia incremental con la conductancia instantánea en un sistema FV. En función del resultado, aumenta o reduce la tensión hasta que se alcanza el punto de máxima potencia (MPP, por sus siglas en inglés). Al contrario que con el algoritmo de P&O, la tensión permanece constante una vez alcanzado el MPP.

Tensión a circuito abierto fraccional: Este algoritmo se basa en el principio de que la tensión del punto de máxima potencia es siempre una fracción constante de la tensión a circuito abierto. La tensión a circuito abierto de las celdas de la matriz fotovoltaica se mide y utiliza como entrada para el controlador.

MATLAB^® y Simulink^® se pueden utilizar como plataformas para implementar estos algoritmos.