RT Dissertation/Thesis
T1 Control directo de potencia de convertidores electrónicos conectados a la red
A1 Eloy-García Carrasco, Joaquín
AB Los convertidores electrónicos de potencia se han consolidado como un elemento fundamentalen los sistemas eléctricos, ya que hacen posible una transmisión más flexible de lapotencia por el sistema eléctrico y pueden actuar como compensadores. El constante incrementodel número de plantas de generación a partir de fuentes renovables de energía, principalmenteeólica y solar fotovoltaica, que requieren convertidores electrónicos para evacuara la red la potencia generada, ha propiciado un creciente interés en sus técnicas de control.Para que su funcionamiento sea óptimo, es necesario diseñar sistemas de control robustosy con una respuesta dinámica muy rápida. El Control Directo de Potencia se presenta comouna técnica de control muy adecuada para cumplir estos requisitos, ya que las variablesde control son directamente las potencias intercambiadas. Además, el continuo incrementode la potencia unitaria de los sistemas de generación ha dado lugar a la aparición de losconvertidores multinivel como la solución idónea para su conexión a redes de tensionesmayores, como la red de distribución o la red de transmisión.El objetivo principal de esta tesis es desarrollar una nueva estrategia de Control Directode Potencia para convertidores multinivel. Esta nueva estrategia supone un cambio respectoa métodos anteriores de control directo, ya que no se basa en tablas de diseño para laobtención de los vectores de tensión del convertidor, sino en criterios de decisión a partirde consideraciones geométricas. Además, el nuevo método integra el control de la tensiónen los puntos intermedios del enlace de continua, evitándose así la inclusión de reguladoresadicionales. La implementación en tiempo real de este control en un banco de ensayos en ellaboratorio confirma la validez del método.Por otro lado, el incremento de la potencia generada a partir de fuentes renovables haprovocado la aparición de nuevas normativas más estrictas para la conexión a la red, ya queuna pérdida repentina de esas cantidades de potencia podría inestabilizar el sistema. Enrelación a esto, en esta tesis se propone una modificación del Control Directo de Potenciapara poder inyectar intensidades sinusoidales ante desequilibrios en la red. Nuevamente, elmétodo se valida experimentalmente en tiempo real en el banco de ensayos del laboratorio.Con los resultados obtenidos se ha conseguido dar mayor versatilidad al Control Directode Potencia, que se puede aplicar a convertidores multinivel sin necesidad de diseñarnuevas tablas y que puede inyectar intensidades sinusoidales durante un desequilibrio en lastensiones de la red.____________________________________________
AB Power electronic converters have become a fundamental component in modern utilities.The increasing number of renewable energy generation plants, mainly wind farms and solarphotovoltaic power plants, which must be connected to the grid through converters, hascaused great interest in their control methods. Besides, power converters make a more flexiblepower transmission possible and can act as compensators.In order to get an optimal performance, very fast and robust control methods must bedesigned. Direct Power Control appears to be very adequate to fulfil these requirements, asactive and reactive powers are their control variables. Moreover, the increasing amount ofpower from renewable sources has yielded multilevel converters as a solution for connectingto higher voltage grids, such as distribution or transmission.The main objective of this thesis is to develop a new strategy of Direct Power Control formultilevel converters. This new strategy is no longer based on tables and sector division, buton decision criteria based on geometrical considerations. Besides, this new method includesmiddle point voltage control, avoiding the use of more controllers. Real-time implementationin a laboratory set-up has validated the proposed control.Likewise, due to the increasing amount of power from renewable sources, new grid codeshave appeared, so that a sudden loss of power caused by a transient fault would not makethe system unstable. Regarding this, a new Direct Power Control strategy under unbalancedgrid voltages has been proposed. The aim is to inject sinusoidal currents in an unbalancedgrid. Again, real-time implementation has validated the proposed control method.With theses results, a more versatile Direct Power Control method has been achieved,being applicable to multilevel converters, as well as under voltage imbalance.
YR 2007
FD 2007-07
LK https://hdl.handle.net/10016/2371
UL https://hdl.handle.net/10016/2371
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RD 1 may. 2024