Abstract:
CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. The growing dependence of the Ecuadorian electrical system on hydroelectric sources has highlighted its vulnerability to climatic events, such as the shortage of rainfall recorded in the last quarter of 2024. This situation critically affected the energy supply, including educational institutions such as ESPOL. In response, the design of a dual active bridge converter with predictive control, integrated into a solar storage system, is proposed as an energy backup solution for the laboratories of the Faculty of Electrical and Computer Engineering (FIEC).
The project aims to ensure an autonomous, safe, and efficient power supply in the event of service interruptions, in line with the principles of institutional sustainability. During the development of the project, simulation tools such as MATLAB/Simulink will be used to model and analyze the behavior of the converter under various operating conditions. The focus will be on the implementation of a model predictive controller (MPC), which will optimize energy management and anticipate variations in system load. The design will include detailed diagrams, component selection, and control strategies.
Keywords: energy backup, dual active bridge converter, predictive control, solar energy, MATLAB/Simulink, climate vulnerability.
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. La creciente dependencia del sistema eléctrico ecuatoriano de fuentes hidroeléctricas ha evidenciado su vulnerabilidad frente a eventos climáticos, como la escasez de lluvias registrada en el último trimestre del año 2024. Esta situación afectó el suministro energético de manera crítica, incluyendo a instituciones educativas como la Escuela Politécnica del Litoral (ESPOL). Frente a ello, se plantea el diseño de un convertidor puente activo dual con control predictivo, integrado a un sistema de almacenamiento solar, como una solución de respaldo energético para los laboratorios de la Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación (FIEC) perteneciente a ESPOL. El proyecto tiene como objetivo garantizar un suministro autónomo, seguro y eficiente ante interrupciones del servicio eléctrico, alineándose con los principios de sostenibilidad institucional. Durante el desarrollo del proyecto se utilizarán herramientas de simulación como MATLAB/Simulink para modelar y analizar el comportamiento del convertidor bajo diversas condiciones operativas. El enfoque se centrará en la implementación de un controlador predictivo basado en modelo (MPC), que permitirá optimizar la gestión energética y anticiparse a variaciones en la carga del sistema. El diseño incluirá esquemas detallados, selección de componentes y estrategias de control. Y, por último, se realizarán pruebas comparativas que demuestren los beneficios del MPC.
