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Estrategia de control óptimo para plantas fotovoltaicas de gran escala conectadas a redes trifásicas mediante convertidores puente H en cascada

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dc.contributor.advisorAngulo Cárdenas, Alejandro Alberto (Profesor Guía)
dc.contributor.authorCalderón Rivera, Felipe Andrés
dc.contributor.departmentUniversidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería Eléctricaes_CL
dc.coverage.spatialCasa Central Valparaísoes_CL
dc.date.accessioned2022-12-30T14:08:31Z
dc.date.available2022-12-30T14:08:31Z
dc.date.issued2022-12-13
dc.description.abstractUn pilar fundamental para superar la crisis climática global es la reducción drástica en las emisiones de gases de efecto invernadero producto de la actividad humana. En el sector eléctrico, grandes bloques de energía provenientes de fuentes contaminantes han sido reemplazadas por la instalación de plantas fotovoltaicas de gran escala. Para las cuales, el desarrollo de nuevas topologías de convertidores basados en electrónica de potencia busca incrementar su eficiencia y rendimiento. Particularmente, el convertidor puente H en cascada (CHB) ha sido objeto de interés debido a que su implementación posee una alta granularidad del esquema MPPT, un menor requerimiento de filtrado en las corrientes de línea y la posibilidad de ser conectado a una red de media tensión mediante el apilamiento de módulos de menor tensión. Naturalmente, los desbalances de generación entre fases han sido el mayor desafío técnico para propiciar la adopción de esta topología. No obstante, la solución documentada de este problema radica en la inyección de una tensión de modo común en las tensiones de fase del convertidor CHB. En este trabajo de tesis se elabora un modelo matemático que permite determinar una tensión de modo común con mínimo contenido armónico para lidiar con desbalances de generación entre fases manteniendo un flujo de corrientes de red balanceado y con bajo contenido armónico. Por lo demás, se confeccionan expresiones analíticas para la tensión de modo común óptima y las regiones factibles de esta técnica. De esta manera, se desarrolló un análisis en la implementación de la estrategia de inyección de una tensión de modo común que derivó en la construcción de un algoritmo iterativo y distribuido para calcular esta tensión en tiempo real. Por su parte, un controlador de tipo Phase-Shifted Model Predictive Control (PSMPC) se empleó para el control en tiempo real de las corrientes inyectadas a la red, cuyas soluciones óptimas se calcularon mediante un algoritmo de tipo Active-Set Method (ASM). Finalmente, las pruebas experimentales en laboratorio con un convertidor CHB de siete niveles permitieron verificar la efectividad de la estrategia propuesta logrando desbalances de corriente de, a los más, un 1% y un THDe máximo de 2:8% en un conjunto de experimentos con severos desbalances de potencia entre fases.es_CL
dc.description.degreeMAGISTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA ELECTRICAes_CL
dc.description.programMAGÍSTER EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ELÉCTRICAes_CL
dc.format.extent73 H.es_CL
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.barcode18842452KUTFSMes_CL
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11673/55137
dc.rights.accessRightsA. Internet abierta repositorio.usm.cl y otros repositorios a que la USM se adscriba.
dc.subjectCHBes_CL
dc.subjectCONTROL OPTIMOes_CL
dc.subjectDESBALANCES DE POTENCIAes_CL
dc.subjectMPCes_CL
dc.subjectPVes_CL
dc.titleEstrategia de control óptimo para plantas fotovoltaicas de gran escala conectadas a redes trifásicas mediante convertidores puente H en cascadaes_CL
dc.typeTesis de Postgrado
dspace.entity.typePublication
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