Grid-forming control for high-power inverters
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 generado...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad Pública de Navarra |
| Repositorio: | Academica-e. Repositorio Institucional de la Universidad Pública de Navarra |
| OAI Identifier: | oai:academica-e.unavarra.es:2454/42920 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2454/42920 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Controles grid-forming Sobrecarga Cortocircuito Inversor de alta potencia Amortiguación activa Control de convertidores Grid-forming control Short-circuit High-power inverter Active damping Converter control |
| Sumario: | 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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