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Control grid-forming de turbinas eólicas basadas en generadores asíncronos doblemente alimentados

El gran crecimiento de las energías renovables dibuja en el futuro cercano un escenario en el que las redes eléctricas pasarán a estar dominadas por fuentes de generación renovable, como la eólica. En este contexto, las estrategias de control grid-forming se presentan como una solución prometedora para que estas fuentes, conectadas a la red mediante convertidores de potencia, puedan suplir los servicios que tradicionalmente han sido proporcionados por los generadores síncronos de las grandes centrales convencionales. Las estrategias de control grid-forming desarrolladas hasta la fecha se han aplicado principalmente en sistemas fotovoltaicos y eólicos de tipo full-converter (FC). En estos sistemas se ha estudiado la implementación de estructuras de control tanto sin lazos internos como con lazos internos, y diversos estudios han concluido que las estructuras sin lazos internos pueden ofrecer ventajas en términos de estabilidad y dinámica. También se han propuesto estrategias de control grid-forming para turbinas eólicas basadas en generadores asíncronos doblemente alimentados (DFIG), estructura predominante en los parques eólicos onshore. Sin embargo, la aplicación de estructuras de control sin lazos internos aún no ha sido explorada en estos sistemas. Por ello, el objetivo de esta tesis es evaluar si las estrategias de control sin lazos internos son igualmente aplicables en aerogeneradores DFIG y si pueden ofrecer beneficios frente a las estructuras con lazos internos propuestas en la literatura. Para ello, se han abordado las siguientes líneas de trabajo:

1. Obtención de un modelo lineal que permita caracterizar la respuesta dinámica completa de los aerogeneradores DFIG controlados en modo grid-forming.
2. Diseño de una estrategia de control grid-forming sin lazos internos que garantice la estabilidad del sistema, asegure la protección del convertidor frente a sobrecorrientes y cumpla con los códigos de red.
3. Evaluación de los potenciales beneficios de la estrategia de control diseñada, en comparación con las estrategias de control grid-forming propuestas en la literatura para aerogeneradores DFIG.