Convertidores cc/ca para la conexion directa a la red en sistemas fotovoltaicos

Convertidores CC/CA para la conexión directa a la red de sistemas fotovoltaicos

Pág. 1

Resumen
El presente proyecto tiene como objetivo establecer una comparativa entre las topologías de dos y tres niveles en convertidores de corriente continua (CC) a corriente alterna (CA), también conocidos como inversores, para sistemas fotovoltaicos con conexión directa a la red eléctrica. Enprimer lugar se realiza un estudio previo de la situación actual, normativa y nuevas tendencias en inversores fotovoltaicos, recogido en los anexos, y se explica la arquitectura de las topologías de dos y tres niveles escogidas para realizar la comparativa en sistemas monofásicos y trifásicos. El inversor de dos niveles es el convertidor CC/CA en fuente de tensión (VSI, Voltage Source Inverter) ypuente completo convencional, mientras que el inversor de tres niveles, también VSI, presenta la topología conocida con el nombre de Neutral Point Clamped (NPC). Se desarrollan los modelos matemáticos necesarios para simular el comportamiento de los inversores en el entorno de simulación que proporciona el programa de cálculo numérico MATLAB/Simulink. Una vez obtenidos los modelos, seestablecen las condiciones de trabajo y se dimensionan los componentes del sistema y los parámetros de control. Posteriormente se implementan los modelos en el entorno gráfico Simulink y se llevan a cabo diversas simulaciones para poder estudiar el comportamiento estático y dinámico de los inversores en diferentes situaciones de funcionamiento. La verificación experimental ha confirmado que losmodelos desarrollados a lo largo de este proyecto se ajustan al comportamiento real del sistema, lo cual confiere validez a las simulaciones realizadas. Los resultados obtenidos a lo largo de las diferentes simulaciones muestran que la metodología de control empleada resulta válida para regular inversores de dos y de tres niveles NPC con conexión directa a la red y a una cierta carga, lineal ono, conectada en paralelo; que la topología de tres niveles NPC es mejor que la de dos niveles en cuanto a distorsión armónica, lo cual influye en la reducción de los filtros de salida, y a mayor velocidad en su respuesta dinámica; y que estas ventajas dependen directamente de la metodología de modulación empleada, siendo la Space Vector Modulation (SVM) mejor que la Pulse Width Modulation(PWM). Como propuesta futura se plantea la verificación experimental de los resultados obtenidos y la modificación del algoritmo de control para implementar la modulación SVM. También se propone emplear los modelos desarrollados para desarrollar nuevas técnicas anti-islanding.

Pág. 2

Memoria

Convertidores CC/CA para la conexión directa a la red de sistemas fotovoltaicos

Pág. 3Sumario
Resumen ......................................................................................................................1 Sumario .......................................................................................................................3 1. Glosario .................................................................................................................9 2.Prefacio................................................................................................................11
2.1. Origen del proyecto .............................................................................................. 11 2.2. Requisitos previos ................................................................................................. 11

3. Introducción.......................................................................................................13
3.1. Objetivos del proyecto.......................................................................................... 13 3.2. Alcance del proyecto............................................................................................. 13

4. Descripción de los convertidores...