Martin Arroyo, Susana
García Gracia, Miguel (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2024
Abstract: Esta tesis se ha aplicado al desarrollo de las plantas eléctricas híbridas capaces de funcionar tanto aisladas (off-grid) como conectadas a red. A tal efecto, se ha diseñado el control para plantas híbridas aisladas al objeto de obtener una solución flexible y adaptable a diferentes contextos. El control de planta se ha focalizado en garantizar la fiabilidad del suministro eléctrico aceptando la variabilidad de las fuentes renovables y la falta de disponibilidad incluso de forma intempestiva, de modo que la planta responda adecuadamente ante la pérdida de cualquiera de estas fuentes. Para minimizar el coste de explotación, la presente tesis propone el empleo del almacenamiento con la finalidad de servir de reserva rodante, evitando así la conexión de energía síncrona basada en combustibles fósiles para cubrir la reserva rodante.
Por otra parte, en los sistemas de potencia modernos, se están persiguiendo frecuencias de conmutación cada vez más elevadas con el fin de incrementar la densidad de potencia. Sin embargo, esto conlleva un aumento en los problemas de interferencias electromagnéticas, lo que dificulta el cumplimiento de las normativas de calidad. En este contexto, se ha planteado el diseño óptimo de un filtro LCL, con el objetivo de maximizar la eficiencia de inversor y minimizar su peso y volumen. Para hacerlo posible, el trabajo que se presenta en este documento se ha enfocado en mejorar las técnicas de caracterización y diseño de la inductancia del lado del inversor, la cual es un componente fundamental de los filtros. En base a ello, se desarrolla una técnica para el diseño de la inductancia del lado del inversor para un filtro LCL de un inversor SiC basado en MOSFET de última tecnología con el objetivo de minimizar su volumen, peso y pérdidas.
La inductancia ensamblada según el diseño realizado, el filtro diseñado y el inversor SiC han sido ensayados experimentalmente, mostrando resultados muy satisfactorios en términos de calidad de red, eficiencia energética y densidad de potencia del convertidor. Por consiguiente, los resultados obtenidos contribuyen de manera significativa al propósito de esta tesis de contribuir en el campo del filtrado de armónicos en inversores de potencia dedicados, en general, a la producción de energía renovable y, en particular, como componentes esenciales de una planta híbrida aislada.
Abstract (other lang.):
Por otra parte, en los sistemas de potencia modernos, se están persiguiendo frecuencias de conmutación cada vez más elevadas con el fin de incrementar la densidad de potencia. Sin embargo, esto conlleva un aumento en los problemas de interferencias electromagnéticas, lo que dificulta el cumplimiento de las normativas de calidad. En este contexto, se ha planteado el diseño óptimo de un filtro LCL, con el objetivo de maximizar la eficiencia de inversor y minimizar su peso y volumen. Para hacerlo posible, el trabajo que se presenta en este documento se ha enfocado en mejorar las técnicas de caracterización y diseño de la inductancia del lado del inversor, la cual es un componente fundamental de los filtros. En base a ello, se desarrolla una técnica para el diseño de la inductancia del lado del inversor para un filtro LCL de un inversor SiC basado en MOSFET de última tecnología con el objetivo de minimizar su volumen, peso y pérdidas.
La inductancia ensamblada según el diseño realizado, el filtro diseñado y el inversor SiC han sido ensayados experimentalmente, mostrando resultados muy satisfactorios en términos de calidad de red, eficiencia energética y densidad de potencia del convertidor. Por consiguiente, los resultados obtenidos contribuyen de manera significativa al propósito de esta tesis de contribuir en el campo del filtrado de armónicos en inversores de potencia dedicados, en general, a la producción de energía renovable y, en particular, como componentes esenciales de una planta híbrida aislada.
Abstract (other lang.):
Pal. clave: ingeniería y tecnología eléctricas ; diseño de filtros ; análisis armónico
Titulación: Programa de Doctorado en Energías Renovables y Eficiencia Energética
Plan(es): Plan 509
Knowledge area: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 14 06 2024
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2024
Contribution of the TFG/M to Sustainability: Asegurar el acceso a energías asequibles, fiables, sostenibles y modernas para todos. Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación. Garantizar las pautas de consumo y de producción sostenibles.
Fecha de embargo : 2026-06-16
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