Trabajos Fin de Estudios - Ikasketen Amaierako Lanak

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Análisis comparativo de los programas WAsP y Openwind en los casos de estudio de los parques eólicos Qollpana (Bolivia) y El Perdón (España)
(2019) Suárez Suárez, Mariel; García Gorostiaga, Almudena; Royo Romeo, Alberto; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
Bolivia requiere de estudios, investigaciones y propuestas para el diseño e implementación de futuros parques eólicos, a objeto de realizar una adecuada planificación. En este Trabajo Fin de Máster se plantea el uso de herramientas para la planificación de parques eólicos. Para tal efecto, se realiza un análisis comparativo de los resultados de dos programas que sirven para el diseño de parques eólicos que son WAsP y Openwind, en los casos de estudio del parque eólico Qollpana (Bolivia) y el Perdón (España).
Embargo
Análisis del sistema SCADA para un parque eólico offshore
(2022) Marcos Gómez, Jesús; Gubía Villabona, Eugenio; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El proyecto consiste en el diseño de un sistema SCADA para un parque eólico offshore de 470MW de potencia compuesto por 50 aerogeneradores. El diseño se desarrollará a partir de los requerimientos del cliente, ya que a la entrega será propiedad del gestor del parque. La memoria del trabajo ahondará en todos los aspectos que han sido relevantes en el proyecto, tanto técnicos como profesionales, como, por ejemplo, la comunicación entre diferentes empresas con roles variados, la experiencia del equipo antes de empezar el proyecto y después, y las diferencias entre las planificaciones inicial y final, y sus causas.
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Aplicación con generación de energía renovable mediante módulo de potencia controlado por IGBTs para su integración en una microred eléctrica (DER)
(2013) Calderón Domènech, Joel; Marroyo Palomo, Luis; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
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.
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Convertidor DC/DC reductor (buck) con control de corriente y de tensión
(2013) Colomo Ibáñez, Roberto; Marroyo Palomo, Luis; Marcos Álvarez, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
El Trabajo Fin de Master que se describe a continuación tiene como objetivo el diseño de un convertidor reductor (Buck) que servirá de base para una posterior construcción, que se utilizará en las prácticas de laboratorio del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la UPNa. El convertidor Buck es un convertidor DC a DC que obtiene a su salida una tensión continua menor o igual a la de su entrada. Es un tipo de fuente de alimentación conmutada que contiene al menos dos interruptores semiconductores y al menos un elemento para almacenar energía. El objetivo de realizar este convertidor es poder controlar la tensión de salida que entregará a las cargas y eso se realizara mediante los llamados lazos de control. Los lazos de control a realizar en este proyecto serán cerrados, es decir con realimentación y además se controlara también la corriente que pasara por la inductancia, por lo que se realizara un control en cascada.
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Desarrollo de vidrios estructurados con funcionalidades antisuciedad para módulos fotovoltaicos
(2019) Navajas Hernández, David; Sanchis Gúrpide, Pablo; Bengoechea Apezteguía, Jaione; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
La producción de electricidad mediante tecnología fotovoltaica puede verse afectada negativamente por la acumulación de suciedad en su cara frontal. En este sentido, el desarrollo de soluciones antisuciedad que disminuyan la adherencia del polvo y la arena a los vidrios fotovoltaicos tiene una gran importancia. El objetivo de este proyecto es el estudio de las propiedades antisuciedad de vidrios fotovoltaicos con microestructuras realizadas en su cara frontal. Con esta finalidad, en primer lugar, se estudiarán los principales mecanismos de adherencia de la suciedad a los vidrios fotovoltaicos, y se incorporarán en los modelos existentes el efecto de las microestructuras. A continuación, utilizando procesos de fotolitografía y ataque seco se fabricarán y caracterizarán varios vidrios estructurados con distintos tamaños de las estructuras. Finalmente, se probará experimentalmente, con dos tipos de suciedad artificial estandarizada, el efecto antisuciedad de estos vidrios estructurados.
Embargo
Digitalización en la construcción de plantas de energías renovables
(2023) García Delfín, Cristian Rodrigo; Sanchis Gúrpide, Pablo; San Martín Biurrun, Idoia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Con la presente memoria de TFM se pretende reflejar los trabajos realizados dentro del marco de la cátedra de energías renovables de la presente gestión, en ACCIONA ENERGÍA, empresa dedicada al rubro de las energías renovables desde hace más de 30 años y líder del sector. El trabajo se centra en el concepto de digitalización, y todo lo concerniente a los procesos que puedan ser automatizados o mejorados gracias a las distintas tecnologías que a día de hoy existen, dentro del rubro de la construcción de plantas de energías renovables. Primero se refleja lo realizado respecto al análisis automático de la base de datos del departamento de Ingeniería y Construcción y el histórico de sus eventos laborales de los distintos proyectos que ACCIONA ENERGÍA lleva a cabo, posteriormente se hizo un análisis profundo de la normativa que a día de hoy rige la digitalización de las subestaciones eléctricas y cómo ACCIONA ENERGÍA puede migrar hacia la aplicación de dicha normativa.
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Diseño de una instalación fotovoltaica autónoma para la finca "Mis Delirios" en Pereira - Colombia
(2014) Santa García, Pedro Andrés; Torres Escribano, José Luis; Prieto Cobo, Eduardo; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
El objetivo principal del trabajo estará enfocado al diseño, dimensionado y estudio de viabilidad económica de una instalación fotovoltaica aislada, soportada por baterías de plomo-ácido. El emplazamiento para el cual se hará el diseño, es una pequeña finca de descanso de uso privado, la cual también sostiene pequeñas actividades agropecuarias. La ubicación de este emplazamiento se encuentra en Pereira, Colombia, zona de clima templado. El interés de realizar este proyecto, nace más como una idea innovadora, que por la solución de un problema real existente, ya que con este proyecto lo que se pretende es realizar una inversión que se pueda recuperar a mediano o largo plazo, pero principalmente se plantea como una alternativa a la generación convencional y que desde un principio podrá beneficiar al propietario de la finca y al medio ambiente. Así esta finca podrá convertirse en ejemplo entre vecinos y propietarios de la región ya que hasta el momento la inversión en energías renovables es muy escasa a causa del alto costo de los elementos en el país y la poca promoción de las energías renovables que ha habido en Colombia hasta ahora. Con este tipo de proyectos se puede iniciar un movimiento hacia una mayor participación de estos sistemas de energías renovables ya que actualmente el país se encuentra en periodo de implantación de la nueva ley de energías renovables 1715 de 2014, la cual ya se encuentra vigente pero se halla en proceso de expedición de sus respectivos decretos regulatorios. La idea principal del proyecto es que la finca sea totalmente autónoma energéticamente, haciendo posible el suministro eléctrico tanto para las actividades domésticas como para las agropecuarias realizadas en la finca
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Diseño y estudio de valiablidad económica de dispositivo autónomo para instalación de cables submarinos para energías marinas renovables
(2016) Sellner, Jan; García Solano, Miguel; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
An innovative concept for submarine cables installation is developed and its application to inter-array cables is evaluated economically. The state of the art in the installation of subsea power cables in offshore wind farms is first reviewed. The innovative concept for a remote-controlled submarine vehicle to install subsea cables is then presented. The proposed system can significantly reduce or eliminate altogether the need for expensive specialist surface vessel. The dimensions and technical characteristics of the vehicle are specified based on the design requirements for the installation of inter-array cables in offshore wind farms. Cost calculation based on publically available quotes show that if successfully implemented, this innovative concept could easily lead to a 50% reduction in the cost of the installation of inter-array cables in offshore wind farms, corresponding to a potential reduction of the order of 5% in the cost of energy.
Embargo
Diseño y validación por simulación de una planta fotovoltaica de 50 MW con seguimiento solar en España
(2022) Otaegui Imaz, Ainitz; Gubía Villabona, Eugenio; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Este proyecto tiene por objeto el diseño de una planta fotovoltaica de 50 MW con tecnología de seguimiento solar a un eje. Para ello, teniendo en cuenta las restricciones del terreno disponible, se analizará la configuración de seguidores y paneles para dar cobertura a la potencia asignada. Posteriormente, se definirán los equipos eléctricos y electrónicos para la distribución y conversión de la potencia generada a lo largo de la planta. También se incluirán en el diseño los elementos de monitorización y control. Por último, se calculará la obra civil que deberá llevarse a cabo en el terreno asignado. Todo esto se hará cumpliendo con la normativa vigente aplicable en cada caso, y se validará por medio de los programas de cálculo comerciales PVSyst y ETAP.
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Estudio del contenido en azúcares totales en cáscaras de naranja para su uso en la producción de bioetanol
(2018) Beltrán Siñani, Magaly Inés; Gil Bravo, Antonio
Día a día se habla de los efectos negativos del cambio climático que, debido a la contaminación ambiental, se ha ido incrementando en los últimos años. Por ello organismos internacionales e instituciones, respaldados por los países a nivel mundial, vienen realizando distintas actividades para elaborar planes de reducción y cuantificación de emisiones de gases contaminantes a la atmósfera. Fruto de estas actividades es el Protocolo de Kioto y acuerdo de Paris que, en una de sus líneas de acción promueve el uso de nuevas fuentes energéticas que no contaminen el medio ambiente. En este sentido, aparecen los biocombustibles que se generan a partir de materia orgánica, que se presentan en forma líquida como biodiesel y bioetanol. Este último es el caso de estudio del presente proyecto. Es importante resaltar también el tipo de materia orgánica a emplear en la elaboración de biocombustibles, en este sentido se han clasificado cuatro grandes grupos de primera, segunda, tercera y cuarta generación. Los de segunda generación se basan en residuos orgánicos. Este tipo de materia orgánica no es de fácil procesamiento ni obtención, debido a que para su uso, se depende de una clasificación de la materia orgánica in situ. Dado que el proyecto se enfoca en la producción de bioetanol de segunda generación, la materia prima seleccionada son las cáscaras de naranja. Para el cálculo del potencial de generación de bioetanol a partir de residuos lignocelulósicos se realizó la cuantificación de azúcares según la metodología Fenol - Sulfúrico. Esta cuantificación se realizó considerando tres variables, siendo estas la concentración de la sustancia, la variación de temperatura y el tiempo de contacto de la biomasa con agua. Los rendimientos obtenidos a partir de cuatro concentraciones de las muestras fueron del 11,3%. En cuanto a la variación de temperatura, se determinó que el mayor rendimiento se da a bajas temperaturas, la temperatura a la que se encontró el mejor rendimiento fue de 23oC (temperatura ambiente) con un rendimiento promedio del 21%. En cuanto a la variación del tiempo de contacto, el tiempo óptimo de contacto con agua fue de 1 día.
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Evolución tecnológica de los sistemas fotovoltaicos para el cumplimiento de las nuevas normativas y códigos de red
(2014) Rota Villanueva, Atarratze; García Solano, Miguel; Marroyo Palomo, Luis; Marcos Álvarez, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
El objeto del trabajo fin de master es hacer un estudio de las nuevas tecnologías y nuevas propuestas que están surgiendo en la actualidad, con el fin de cumplir y acomodarse de la mejor manera posible a los nuevos requerimientos que se están empezando a exigir en el campo de la integración de los sistemas fotovoltaicos a la red eléctrica. Los fabricantes de componentes fotovoltaicos (como paneles FV, convertidores de potencia…) están en pleno proceso de adaptación de sus productos para que cumplan con las nuevas funciones requeridas por dichas normativas o códigos de red. Esto ha creado una verdadera revolución en el desarrollo de nuevas tecnologías y nuevas propuestas de expertos del sector, que intentaremos analizar de la mejor manera posible
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Instalación solar de suministro de energía para la Mezquita de Playa Blanca (Lanzarote)
(2014) Agirat, El Bachir; Prieto Cobo, Eduardo; Torres Escribano, José Luis; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
El presente trabajo tiene como objetivo el estudio para realizar una instalación eléctrica mediante el uso de energías renovables, en una Mezquita, situada en la isla de Lanzarote. En este trabajo se ha optado por realizar una instalación solar fotovoltaica aislada de red sobre cubierta. A continuación se ha procedido a realizar un pre-dimensionado de la instalación, con el fin de contemplar la viabilidad del proyecto. Posteriormente, se ha realizado el dimensionado definitivo mediante el uso del software PVSol Expert 4.0. Para realizar el dimensionado, se ha comenzado con el estudio de la climatología del emplazamiento, utilizando la base de datos del software Meteonorm. Posteriormente, se ha procedido a determinar los consumos que se van a producir en Mezquita. Finalmente, se ha indicando la cantidad y características de los componentes adquiridos, y determinando todos los detalles de la instalación
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Monitorización de variables energéticas bajo en soporte de Raspberry Pi
(2018) Martínez Cacho, Javier; Arizaleta Arteaga, Mikel; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
En base a software y hardware de código abierto, el presente proyecto, pretende desarrollar un sistema de bajo coste para la evaluación del recurso energético de un emplazamiento y la medición de la energía generada por un hipotético equipo situado en dicho emplazamiento. Las variables que medirá el equipo serán: Temperatura Humedad Presión atmosférica Velocidad del viento Irradiancia Impulsos ópticos de contador eléctrico Corriente alterna El proyecto quedará acotado a las variables mencionadas, pero el sistema podrá crecer en el número de variables que desee ya que éste se configurará para que pueda recibir cualquier tipo de seña, ya sea analógica o digital. Se pretender crear un equipo operativo y funcional, capaz de recoger, procesar y publicar en tiempo real, las variables anteriormente indicadas. Una vez capturados los datos, éstos serán enviados de forma automática a un servidor web, desde donde podrán ser consultados de forma remota y en tiempo real. De no existir la posibilidad de acceso a internet, se alimentará una base de datos mySQL instalada en el propio equipo o se creará una hoja de cálculo compatible con Excel. Un equipo de estas características, hará accesible a pequeñas empresas y particulares, la posibilidad de caracterizar un determinado emplazamiento y evaluar la viabilidad de una posible inversión en generadores eléctricos alimentados por fuentes de energía r enovables. También se podrá monitorizar la energía generada y compararla con los valores teóricos esperables de los equipos instalados.
Open Access
Optimización de la potencia eólica ofertada en el mercado diario considerando escenarios de generación y precio estocásticos
(2020) Cilveti Álvarez, Ander; Berrueta Irigoyen, Alberto; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
En el presente documento se analiza y simula mediante herramientas de software los efectos de considerar las variables involucradas en los mercados eléctricos estocásticas para la optimización de la venta de energía eléctrica de origen eólico. Para ello se realizan la abstracción de modelos ARIMA de las variables consideradas como son el precio de la electricidad en el mercado diario, precio del mercado de desvíos y viento, y mediante el uso de la técnica de simulaciones mediante el método Montecarlo usada con los modelos ARIMA, se generan los escenarios. A continuación, se realiza la reducción de escenarios, para finalmente hacer la resolución del problema de optimización estocástico.
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Optimización del consumo energético de la UPNA
(2024) García Sánchez, Juan; Berrueta Irigoyen, Alberto; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Las instalaciones de autoconsumo con sistemas de almacenamiento han ganado relevancia en los últimos años, debido a una fuerte reducción en los costes, una política regulatoria favorable y al incremento en los precios de la energía eléctrica, fruto de la inestabilidad geopolítica actual. Cada vez más instalaciones de autoconsumo fotovoltaico son hibridadas con sistemas de almacenamiento con el objetivo de maximizar la producción fotovoltaica aprovechable. El objetivo de este trabajo Fin de Máster, es el de analizar la operativa de un sistema de almacenamiento en conjunto con la instalación fotovoltaica instalada en la Universidad Pública de Navarra. Para ello, se realiza una revisión de los modos de operación de este tipo de sistemas, y se genera un algoritmo en Matlab capaz de analizar el comportamiento de un sistema de almacenamiento, la instalación fotovoltaica y el consumo de la universidad. Este algoritmo permite analizar distintas estrategias de gestión energética y evaluar su impacto económico en la factura eléctrica. El algoritmo desarrollado en este proyecto puede ser aplicada a cualquier sistema de almacenamiento.
Open Access
Optimizador metaheurístico para la gestión y dimensionado de baterías Li-ion para aplicaciones renovables
(2018) Soto Cabria, Adrián; Ursúa Rubio, Alfredo; Berrueta Irigoyen, Alberto; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
Debido al aumento de potencia en el sistema eléctrico pueden aparecer nuevos problemas de en la red debido principalmente al carácter impredecible de los recursos renovables (principalmente sol y viento). Entre ellos se encuentran los asociados a las sobrecargas cuando la generación es mayor que la demanda. Este proyecto trata de contribuir en la integración de las energías renovables en el mix energético. Para ello se desarrolla un optimizador que engloba la gestión de una batería Li-ion así como el cálculo del tamaño óptimo.
Embargo
Procesos avanzados de metalización para células fotovoltaicas de silicio cristalino
(2020) Calero Fuentes, Elena; Sanchis Gúrpide, Pablo; San Martín Biurrun, Idoia; Zugasti Rosende, Eugenia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
La metalización de las células solares tiene una influencia directa tanto sobre la eficiencia como sobre el coste final de las mismas. La tecnología actual utiliza pastas de plata para la fabricación de los contactos. Debido al alto precio de la plata, la tendencia actual es a minimizar la cantidad de plata necesaria para realizar los contactos de las células solares de silicio cristalino sin menoscabar la eficiencia de estas, para así reducir el coste de la energía generada mediante la tecnología fotovoltaica. En este proyecto, se va a estudiar la potencialidad de la utilización de un siliciuro como elemento conductor y extractor de corriente en comparación con las demás tecnologías que se encuentran implantadas en la industria o en investigación. Esto se realizará mediante el estudio de sus características conductoras con diferentes condiciones de proceso. Además, se realizarán simulaciones para averiguar cuál es el diseño óptimo del electrodo frontal (altura, anchura, número de fingers y buses) con este material para obtener mínimas pérdidas eléctricas y por sombreamiento.
Open Access
Programación e implementación de los lazos de control de un inversor
(2021) González González, Adrián; Urtasun Erburu, Andoni; Samanes Pascual, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
En el presente trabajo de fin de máster (TFM) se describe la implementación de un lazo control de corriente en un inversor real. Cronológicamente, el TFM ha constado de 5 fases claramente diferenciadas. En primer lugar, se ha modelado el sistema para poder analizar la estabilidad y tras esto, diseñar los lazos de control de corriente. Posteriormente, se realiza un análisis del código de partida, puesto que se parte de un proyecto previo de un sistema funcionando en lazo abierto. En cuarto lugar, se procede a la implementación y programación en el equipo de real de los lazos de control, diseñados previamente. Por último, se valida el diseño y la implementación comparando los resultados obtenidos por simulación con los obtenidos de forma experimental con el equipo real.
Embargo
Proyecto de adaptación de centros de transformación de consumo a generación
(2021) Jimenez Villanueva, Unai; Senosiain Miquélez, Vicente; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El autoconsumo fotovoltaico se presenta como uno de los pilares de la transición energética hacia un sistema eléctrico renovable y descentralizado. Esta tecnología, es de especial interés en plantas industriales con grandes cubiertas para la instalación de módulos y grandes consumos eléctricos en el horario típico de generación solar. Siendo el consumo eléctrico de dichas plantas independiente a la curva de generación fotovoltaica cobra importancia la posibilidad de vender la potencial energía excedentaria, para así, realizar un aprovechamiento óptimo de la instalación propiamente dicha. Para la venta de dicha energía, la instalación deberá cumplir la legislación vigente para instalaciones generadoras, garantizando así, los criterios de seguridad necesarios para su conexión a la red de distribución o transporte. El presente proyecto, realizado en colaboración con la empresa Solarfam Ingeniería, pretende identificar aspectos técnicos claves para garantizar la legalidad de las instalaciones y buscar soluciones técnica y económicamente viables para el cumplimiento de los criterios de protección referentes a la protección de la red de distribución.
Open Access
Técnicas de modulación con eliminación selectiva de armónicos en inversores de conexión a red
(2019) Sicilia López-Vailo, Miguel Ángel; Gubía Villabona, Eugenio; Samanes Pascual, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
El presente trabajo surge de la necesidad de disponer de un texto que haga un estudio pormenorizado de las técnicas de modulación basadas en la eliminación selectiva de armónicos SHE. Este tipo de modulaciones también han sido conocidas tradicionalmente como Programmed PWM y también pueden ser encontradas en la literatura como Selective Harmonic Control, de forma abreviada SHC. Una de las contribuciones más relevantes de este trabajo será la revisión del estado del arte con el objetivo de plantear y resolver el problema para diferentes configuraciones de inversor conectado a red de forma organizada. En esta línea, se hará una revisión de los métodos de cálculo de los valores semilla que garanticen la convergencia del problema y que den como resultado ciertos conjuntos de soluciones, que como se verá, dependiendo de la configuración pueden ser múltiples. Además, se aporta un nuevo método para el cálculo de los valores semilla que permite dar con un conjunto de soluciones concreto para el caso de inversor trifásico de dos niveles por rama. El análisis de la respuesta dinámica y en frecuencia de las modulaciones SHE es otro tema que no es abordado en la bibliografía existente. En este trabajo se hace un análisis exhaustivo para caracterizar un modulador basado en SHE. Se incidirá en los métodos de implementación siempre intentando elegir aquél que mejor respuesta dé en aplicaciones de conexión a red, teniendo en cuenta la respuesta dinámica y la respuesta en frecuencia del modulador. Por último, se propone una nueva implementación de la modulación SHE a través de una técnica de modulación basada en portadora de fase variable y moduladora con componente de secuencia cero. Esta implementación permite mejorar la respuesta dinámica de un modulador SHE tradicional basado en Lookup Table (LUT) y no necesita tener almacenados los ángulos de conmutación precalculados para diferentes frecuencias de conmutación. Ya como introducción a trabajo futuro se abordarán de forma superficial las modulaciones basadas en la mitigación selectiva de armónicos, en inglés Selective Harmonic Mitigation, de forma abreviada SHM. Dichas modulaciones buscan obtener los ángulos de conmutación que logren minimizar el contenido de ciertos armónicos sin llegar a eliminarlos, con el objetivo de ampliar el número de armónicos que pueden ser reducidos y encontrar la solución a casos que no disponen de una solución exacta. Veremos que la aplicación de métodos de optimización para obtener las soluciones al problema SHM es primordial. Así mismo, estas técnicas de optimización permitirán encontrar los ángulos de conmutación para el caso de interleaving de inversores con técnicas de modulación SHE. Se complementa este trabajo con el “Complemento al Trabajo Fin de Máster”, en el cual se aborda la aplicación de las modulaciones SHE bajo un escenario en concreto y poniendo en práctica los resultados obtenidos en el presente trabajo.