CONFIGURACIÓN MULTINIVEL DE MEDIA TENSIÓN PARA SISTEMAS DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA MARINA

Abstract

La disminucion de las reservas de combustibles fosiles, la contaminacion ambiental, el creciente aumento de la demanda electrica entre otros factores, han impulsado la investigacion y desarrollo de sistemas de conversion basados en Energas Renovables No Convencionales (ERNCs). Dentro de las ERNCs, la energa marina del oleaje destaca debido a la cantidad y disponibilidad del recurso. La gran mayora de los sistemas de generacion olamotriz estan conformados por arreglos de unidades generadoras de bajo voltaje y baja potencia. Los cuales inyectan a la red electrica potencia en el orden de los mega watts. La solucion actual a este problema consiste en utilizar, por cada unidad generadora, un convertidor fuente de voltaje de dos niveles en con guracion espalda con espalda. Los convertidores son conectados a la red electrica, en media tension, a traves de un transformador con alta tasa de elevacion. En esta tesis de grado se proponen dos con guraciones capaces de interconectar sistemas de conversion de energa marina, basados en multiples generadores, a la red electrica. Para ello se utiliza un convertidor o \Power Unit"por generador (puente de diodos completo + boost) y un unico convertidor multinivel para el lado de la red (NPC o CHB). De esta forma se tienen convertidores economicos al lado del generador y las ventajas propias de los convertidores multinivel en el convertidor de la red. Las con guraciones propuestas son reguladas mediante lazos de control, los cuales independizan al convertidor de la red del convertidor del generador. Este ultimo es implementado en simulacion por medio de un controlador PI externo, utilizado para controlar la velocidad del PMSG y un lazo interno de control por histeresis para regular la corriente por el Boost. Para la obtencion de resultados experimentales ambos lazos, externo e interno, utilizan controladores PI y modulaci on PWM. La estrategia de control del convertidor de la red corresponde a Control Orientado por Voltaje. El cual contiene en su etapa de modulacion una estrategia de regulacion de desbalances en el DC-link. Se prueban ambas con guraciones en condiciones adversas, simulando desbalances en las potencias de entrada al dispositivo. De esta forma las con - guraciones son validadas mediante simulacion. La con guracion basada en el convertidor NPC es validada tambien de forma experimental. Para ello fue necesario dise~nar, construir y probar los convertidores de esta con guracion.