Erdocia Zabala, Ioseba

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https://academica-e.unavarra.es/handle/2454/48958

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Erdocia Zabala

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Ioseba

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Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación

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    PublicationOpen Access
    Grid-forming control for high-power inverters
    (2022) Erdocia Zabala, Ioseba; Urtasun Erburu, Andoni; Marroyo Palomo, Luis; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    La crisis medioambiental actual está potenciando el aumento de la demanda de fuentes renovables y sistemas de almacenamiento. La conexión de estas unidades de generación, que se realiza a través de inversores de alta potencia para minimizar costes, está causando el reemplazo completo de los generadores síncronos, dando lugar a que aparezcan más frecuentemente microrredes basadas en inversores de alta potencia que pueden operar conectadas a red, aisladas o en ambos modos. En este escenario, los inversores electrónicos ya no pueden ser controlados en modo grid-following, ya que su funcionamiento como fuentes de corriente podría comprometer la estabilidad del sistema de potencia. Para evitar esto, se ha propuesto controlar los inversores en modo grid-forming, de forma que se comporten como fuentes de tensión, contribuyendo siempre al mantenimiento de la frecuencia y la tensión y siendo capaces de operar de forma aislada. Esta tesis se centra en el desarrollo de estrategias de control grid-forming para inversores de alta potencia. El principal objetivo es diseñar e implementar técnicas que permitan garantizar la operación fiable de los inversores grid-forming en cualquier condición. Por ello, se han abordado los siguientes aspectos: • Modelado del amortiguamiento intrínseco de inversores de alta potencia para diseñar los lazos de control de forma robusta. • Desarrollo de un método que proporcione al control de tensión basado en un único lazo, generalmente implementado en inversores de alta potencia, capacidad para limitar sobrecorrientes. • Análisis de estabilidad de una microrred basada en inversores cuando se utiliza el control droop como estrategia grid-forming. • Diseño de un control droop de frecuencia que garantice la estabilidad transitoria de la microgrid en presencia de sobrecargas y cortocircuitos. • Diseño de un control droop de frecuencia que mejore la estabilidad transitoria de los inversores grid-forming durante huecos de tensión.
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    PublicationOpen Access
    Single feedback regulation of the AC voltage for high-power inverters under stand-alone operation
    (IEEE, 2019) Erdocia Zabala, Ioseba; Urtasun Erburu, Andoni; Marroyo Palomo, Luis; Institute of Smart Cities - ISC; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    Energy-storage inverters under stand-alone operation must control the output voltage. However, existing methods for instantaneous voltage regulation are not suitable for high-power inverters due to their limited sampling frequency. To avoid this problem, a single feedback voltage loop with feedforward compensation is proposed in this paper, making it possible to actively damp the LCL filter resonance and thus facilitating the controller design. Simulation results demonstrate the fast reference tracking and the high-quality voltage obtained with non-linear loads.