Aplicación con generación de energía renovable mediante módulo de potencia controlado por IGBTs para su integración en una microred eléctrica (DER)

Abstract

El trabajo empieza con una introducción al concepto de energías renovables, sintetizando muy brevemente el modelo energético de la humanidad a lo largo de la historia, y presentando la situación actual y las previsiones de futuro. Seguidamente se profundiza más en concreto en la energía solar fotovoltaica. En el mismo capítulo se describe la etapa de conversión y se presentan las topologías más habituales de una instalación fotovoltaica, para finalmente escoger la utilizada en este trabajo. En la última parte del primer capítulo se introducen los objetivos a alcanzar en este proyecto y se detalla la forma en que se han planteado los distintos capítulos hasta alcanzar las conclusiones. Una vez presentadas las partes principales de una instalación fotovoltaica: generador y etapa de conversión, y definidos los objetivos a alcanzar en el proyecto, en el segundo capítulo se describen la planta y los distintos equipos a utilizar para realizar cada una de las funciones, agrupándolos según si forman parte de la instalación de potencia o de la instalación de adquisición/control. El capítulo acaba con la presentación de los distintos ensayos a realizar. En el capítulo tres se introduce al lector en la base teórica de las dos estructuras de conversión utilizadas: el elevador y el inversor de puente en H. Una vez hecha esta introducción, se justifica como se han escogido los elementos pasivos, condensadores y bobinas, que nos encontramos en el circuito de potencia. Seguidamente se explica la base teórica del control de corriente y tensión utilizados en cada una de las dos estructuras, que nos servirá para poder realizar los cálculos necesarios para obtener las variables Kp y Tn de los cuatro controladores P.I. empleados. Llegados a este punto se conocen los equipos que forman la instalación y el control necesario a realizar, por lo que en el capítulo cuarto se presenta la parte de algorítmica que servirá para implementar dicho control en los equipos. Este capitulo se divide en varios apartados, donde cada uno representa un programa o una parte troncal de un programa. Finalmente dichos programas se juntarán para poder llevar a cabo el control de la estructura completa. El capítulo quinto presenta los resultados obtenidos en el control de las dos estructuras: elevador e inversor de puente en H, y finalmente para la estructura completa. Para ello se han ido describiendo las condiciones de ensayo y presentando los resultados en formato gráfico o mediante tablas, a la vez que se realizan comentarios o se explica la problemática encontrada en cada uno de los ensayos. Finalmente en el capítulo seis se obtienen unas conclusiones y se comentan posibles líneas de ampliación del trabajo.