Análisis de arquitecturas de convertidores de potencia y sistemas de control alternativos para la implementación directa en edificios teniendo en cuenta la integración de recursos distribuidos

• Autores: Gleisson Balen
• Directores de la Tesis: Cristian Blanco Charro (dir. tes.), Pablo García Fernández (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Oviedo ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Número de páginas: 369
• Títulos paralelos:
  • Analysis of grid-tied power converter architectures and control systems alternatives for the implementation of building-level active front-end considering the integration of distributed resources
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• Resumen

  • Con el creciente interés en integrar la generación de energía, especialmente los sistemas fotovoltaicos (PV) con baterías de iones de litio lo más cerca posible de los consumidores finales, el diseño de microrredes (MGs) para edificios residenciales ha cobrado protagonismo. Dado que tanto los sistemas de generación como los de almacenamiento funcionan en corriente continua (CC), este es un escenario ideal para una MG híbrida CA-CC, ya que la conexión a la red de corriente alterna (CA) se realiza a través de un convertidor de interconexión y las cargas del edificio se suministran con CA mediante inversores monofásicos. Mientras que el modo conectado a la red aumenta la fiabilidad, el modo autónomo aislado aporta autonomía durante los cortes de suministro. La MG híbrida optimiza las etapas de conversión, aumenta la eficiencia y mejora la calidad de la energía. Los inversores monofásicos se instalan en el cuadro central del edificio, aprovechando la infraestructura de CA ya existente y reduciendo los costes de implementación. Cada inversor monofásico induce naturalmente, en el lado de CC, una oscilación de potencia al doble de la frecuencia de CA, debido a la tensión y corriente sinusoidales. Estas oscilaciones reducen la eficiencia de los PVs, afectan el rendimiento de las baterías, comprometen la estabilidad de la MG e incrementan el estrés de conmutación. La tesis propone un método para reducir las oscilaciones de potencia del bus de CC en un grupo de inversores monofásicos conectados al mismo bus. Habitualmente, cada inversor monofásico presenta ángulo de fase de referencia de tensión y una potencia aparente aleatorios, lo que afecta significativamente en la calidad de la potencia del bus de CC. El método propuesto amortigua las oscilaciones de potencia ajustando en tiempo real los ángulos de fase de tensión de cada inversor. Se utilizan las mediciones de tensión y corriente del inversor para obtener la potencia aparente y el factor de potencia, los cuales se utilizan para calcular los ángulos de fase adecuados.