Desarrollan innovador filtro activo en serie para mejorar la eficiencia y estabilidad de sistemas fotovoltaicos conectados a la red

Científicos desarrollan un filtro activo en serie para mejorar la calidad de energía en sistemas fotovoltaicos conectados a la red

Un equipo de investigadores de Irak y Líbano ha presentado una innovadora solución para mejorar la calidad de la energía en sistemas fotovoltaicos (PV) conectados a la red. Se trata de un filtro activo en serie que se instala en el lado de corriente continua (DC) de estos sistemas, con el objetivo de reducir las fluctuaciones de voltaje y corriente, mejorando así la estabilidad y eficiencia del sistema.

El filtro, compuesto por un inductor, dos condensadores y cuatro pares de transistores y diodos, se conecta al bus de corriente continua y es controlado mediante una técnica de modulación por ancho de pulso sinusoidal (SPWM, por sus siglas en inglés). Esta técnica es ampliamente utilizada en convertidores de potencia y permite regular la frecuencia y el comportamiento de la salida de voltaje alterno (AC) del inversor.

Según los investigadores, el uso de este filtro activo en serie ayuda a mitigar la interferencia electromagnética de alta frecuencia (EMI), que puede dañar componentes electrónicos sensibles. Al crear una coincidencia de impedancia entre la fuente de energía y la carga, el filtro asegura que el voltaje se mantenga estable, evitando picos que podrían afectar el equipo conectado aguas abajo.

Uno de los principales beneficios de esta tecnología es la reducción significativa de la distorsión armónica total (THD, por sus siglas en inglés) en el sistema. El equipo de investigación afirma que el filtro disminuye la distorsión armónica en un 2.8% para el voltaje y en un 9.58% para la corriente, lo que se traduce en una mejora notable en la calidad de la energía suministrada tanto a las cargas como a la red eléctrica.

Además de mejorar la calidad de la energía, el filtro también optimiza la respuesta transitoria del sistema fotovoltaico. Los investigadores destacaron que la incorporación del filtro reduce en un 50% el valor máximo de sobreimpulso cuando el sistema es sometido a señales de prueba, lo que mejora la estabilidad general del sistema.

El estudio, titulado «Mejorar la calidad de la energía y la estabilidad de un sistema fotovoltaico conectado a la red mediante el uso de un filtro en serie», fue publicado recientemente en la revista científica *Heliyon*. Los autores subrayan que, al priorizar la respuesta transitoria y utilizar la técnica SPWM, su propuesta no solo aborda la reducción de armónicos, sino que también mejora el rendimiento dinámico del sistema.

Este avance podría tener un impacto significativo en la eficiencia y confiabilidad de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red, especialmente en regiones donde la calidad de la energía es un desafío constante.

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Fuente: https://www.pv-magazine.com/2024/11/12/scientists-use-series-active-filter-to-improve-quality-of-grid-tied-pv/