Ayuda
Ir al contenido

Dialnet


Implementation of new control strategies of shunt and series grid connected converters in facts applications

  • Autores: Manuel Rafael Reyes Diaz
  • Directores de la Tesis: Sergio Vázquez (dir. tes.), Juan Manuel Carrasco Solís (dir. tes.)
  • Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2012
  • Idioma: español
  • Tribunal Calificador de la Tesis: L. García Franquelo (presid.), José Ignacio León Galván (secret.), Dan Ionel (voc.), Pedro Rodriguez Cortes (voc.), Mariusz Malinowski (voc.)
  • Materias:
  • Texto completo no disponible (Saber más ...)
  • Resumen
    • Resumen El creciente interés por las fuentes de energía renovables (FER) está impulsado por factores sociales, políticos y económicos. El agotamiento de las reservas de combustibles fósiles y el cambio climático, vienen acompañados por las complejas relaciones políticas entre los países productores de petróleo.

      En la actualidad, la era de la información está dando paso a la era de la energía, tal y como se manifiesta en la gran penetración alcanzada por los productos electrónicos durante la última década, de tal forma, que el precio de la energía ha trascendido a numerosos aspectos de nuestra vida diaria.

      Todo ello, junto a la crisis económica que afecta a numerosos países en todo el mundo, hace que muchos gobiernos se vean obligados a revisar sus políticas nucleares.

      Sin embargo, los recientes acontecimientos acaecidos en relación a la seguridad de las centrales nucleares han reforzado la opinión de los grupos de presión medioambiental creando un encrucijada para el poder político.

      A pesar de que el uso de las FER está siento fomentado, el precio de la energía proporcionada por dichas fuentes todavía no es lo suficientemente competitivo. Como consecuencia, es necesario buscar soluciones adicionales.

      Debido a estas circunstancias, aparecen nuevos retos y oportunidades en el mundo de la electrónica de potencia para los ingenieros.

      xiii xiv RESUMEN Desde el punto de vista técnico, las nuevas soluciones no se pueden basar sólo en buscar una mejora de la producción energética, sino que es necesario también estudiar el transporte, distribución e incluso el consumo de la energía. Los nuevos esquemas de Generación Distribuida (GD) surgen como un marco en el que la integración de FER y la eficiencia en la distribución y consumo juegan un papel principal.

      Además, la rápida evolución en tecnologías de semiconductores está permitiendo el desarrollo emergente de equipos de electrónica de potencia.

      Esta tesis se centra en el control de dispositivos de electrónica de potencia pertenecientes a la tecnología Flexible AC Transmission Systems (FACTS) o Sistemas Flexibles de Transmisión en AC. Estos dispositivos fueron creados con el objetivo de mejorar la estabilidad y optimizar el flujo de potencia a través de una línea de transmisión. En el escenario actual, esta tecnología está siendo también considerada para más aplicaciones, donde las restricciones de operación pueden ser distintas.

      De esta forma, en la primera parte de esta tesis, el Capítulo 2 está centrado en controladores de corrientes para Static Synchronous Compensators (STATCOM) en condiciones desbalanceadas. El STATCOM es un dispositivo de la familia FACTS, conectado a la red eléctrica en derivación o shunt, que se utiliza principalmente como compensador de reactiva en líneas de transmisión.

      En cambio, debido a la alta penetración de los sistemas de generación basados en FER, se están desarrollando continuamente nuevas legislaciones de conexión a red para dichos sistemas con el objetivo de asegurar la estabilidad del sistema.

      Entonces, el STATCOM constituye una solución para estas centrales eléctricas, las cuales se basan en un recurso de naturaleza intermitente, dando soporte a la tensión de red durante condiciones desbalanceadas, como las originadas por los huecos y las elevaciones de tensión. En estas situaciones, se requiere la inyección de componentes de corriente de secuencia tanto positiva, como negativa, por parte del convertidor de conectado a red. En el caso de los clásicos controladores basados en ejes síncronos dq, el desbalanceo origina una perturbación que degrada el funcionamiento de la estrategia de control.

      El efecto de esta indeseable oscilación sobre la respuesta de los controladores dq y sobre la corriente inyectada finalmente serán analizados en detalle. De las conclusiones extraídas, se propondrán los controladores Decoupled Double Synchronous Reference Frame (DDSRF) y Feedforward Decoupled Double Synchronous Reference Frame (FFDDSRF).

      Estos controladores en ejes síncronos se basarán en la implementación de redes de desacoplo que serán modeladas y diseñadas.

      Se incluirán resultados de simulación y experimentales para ilustrar y demostrar la validez de las técnicas propuestas. Por otra parte, la segunda de la tesis parte versa sobre el control de sistemas Static Synchronous Series Compensator (SSSC). Estos dispositivos conectados en series, proporcionan capacidad de control sobre la potencia activa que circula por una línea de transmisión, a través de la modificación de la inductancia series de la red. Su aplicación en sistemasGDpuede estar limitada por las dificultades de controlabilidad del equipo debido a la dependencia del funcionamiento de éste con la corriente de red.

      RESUMEN xv En el Capítulo 3, los principales controladores existentes para SSSC serán analizados en primer lugar. A continuación, un controlador completo basado en la teoría de potencia dual pq, incluyendo la compensación del filtro LC conectado a la salida del SSSC, será desarrollado y adaptado para una topología convertidor multinivel cascada de dos celdas basado en puentes en H (2CCHB).

      Con el propósito de mejorar la estabilidad y el rango de operación del controlador, se introducirá una nueva estrategia de control basada en la medida del voltaje de red. Los resultados experimentales y de simulación incluidos demostrarán viabilidad del controlador propuesto y el rango de operación extendido que se alcanzar con la implementación del mismo.


Fundación Dialnet

Dialnet Plus

  • Más información sobre Dialnet Plus

Opciones de compartir

Opciones de entorno