Analisis dinamico, modelado y control de inversores fotovoltaicos trifasicos con filtro de red de orden elevado en plantas fotovoltaicas de gran potencia con conexion a redes publicas

Resum

Las crecientes necesidades energéticas asociadas al desarrollo económico y social de la humanidad en su conjunto motivarán que, en las próximas décadas, la sostenibilidad del crecimiento pase por una mayor racionalización del consumo de energía y por el aprovechamiento de fuentes de energía renovable. En este sentido, gran parte de los países más industrializados han establecido programas de incentivo al desarrollo de grandes instalaciones de generación de energía procedentes de fuentes renovable. En particular, el sector fotovoltaico ha pasado en pocos años de ser casi marginal a ocupar un lugar destacado en la generación de energía eléctrica, con grandes instalaciones fotovoltaicas con potencias instaladas de varios MW, incluso decenas de MW. En este contexto, para reducir el impacto de la generación fotovoltaica sobre la calidad del suministro eléctrico, se hace necesario un estudio riguroso de los sistemas de procesado de energía (inversores) para la conexión a red de grandes instalaciones fotovoltaicas. La tesis presenta dos contribuciones destacadas en el ámbito de los inversores fotovoltaicos de gran potencia para conexión a red de grandes instalaciones fotovoltaicas. Por un lado, se propone el modelado de inversores trifásicos con filtros de conexión a red de orden elevado, teniendo en cuenta que la fuente de entrada son paneles fotovoltaicos. El modelo propuesto permite realizar un análisis de la respuesta dinámica del inversor y su robustez ante grandes variaciones de los parámetros más relevantes: potencia generada, valor de la tensión en el dc-link, impedancia de la red eléctrica vista desde el punto de conexión, etc. Por otro lado, se ha realizado un estudio comparativo de diversas técnicas de búsqueda del punto de máxima potencia. Los estudios analíticos han sido contrastados con ensayos experimentales realizados sobre un inversor de 100 kW operando tanto en condiciones controladas de laboratorio como en el entorno de una instalación de varios MW.