Conversores multinivel para energia eolica

MEMORIA JUSTIFICATIVA

“CONVERTIDORES DE
POTENCIA CC/CA MULTINIVEL
PARA SISTEMAS DE ENERGÍA
EÓLICA”
PROYECTO
FIN DE
CARRERA
ESCUELA
SUPERIOR
DE
INGENIEROS DE
SEVILLA

MEMORIA
JUSTIFICATIVA
Autor:
JOSÉ de la CRUZ TORRES
INGENIERO EN ELECTRÓNICA

Convertidores de potencia CC/CA multinivel para sistemas de energía eólica

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-1-MEMORIA JUSTIFICATIVA

ÍNDICE

ÍNDICE..................................................................................... 2
ÍNDICE DE FIGURAS................................................................ 4
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................. 4
ÍNDICE DE ECUACIONES ......................................................... 5
1. INTRODUCCIÓN.................................................................. 6
2. ESTADO DEL ARTE ............................................................... 9
2.1 EVOLUCIÓN DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES ............................................ 9
2.1.1 Energía eólica ...................................................................... 11
2.1.2 Resto de energíasalternativas............................................. 13
2.2 LA ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA ......................................................... 27
2.3 FUTURO DE LA ENERGÍA EÓLICA. ........................................................ 31
2.4 CONCLUSIONES .............................................................................. 35

3. TIPOS Y USOS DE CONVERTIDORES CC/CA ACTUALES ... 36
3.1 TOPOLOGÍA DE LOS CONVERTIDORES CC/CA DE DOSNIVELES .................. 38
3.1.1 Inversor puente completo monofásico................................. 38
3.1.2 Inversor puente trifásico ..................................................... 42
3.2 PRINCIPALES ELEMENTOS CONSTITUTIVOS ........................................... 44
3.2.1. Interruptores de potencia ................................................... 44
3.2.2.Diodos................................................................................. 44
3.3 TÉCNICAS DE CONTROL ACTUALES DE CONVERTIDORES DE DOS NIVELES ...... 45
3.3.1 Modulación PWM Senoidal ................................................... 46
3.3.2 Modulación Bang-Bang ........................................................ 51

4. CONVERTIDORES CC/CA MULTINIVEL ............................. 53
Convertidores depotencia CC/CA multinivel para sistemas de energía eólica

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MEMORIA JUSTIFICATIVA

4.1 INTRODUCCIÓN Y PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS CONVERTIDORES
CC/CA MULTINIVEL............................................................................. 53
4.2 FUTURO DE LOS CONVERTIDORES CC/CA MULTINIVEL PARA SISTEMAS DE
ENERGÍAEÓLICA................................................................................... 56
4.3 JUSTIFICACIÓN DEL ACTUAL PROYECTO ................................................ 57

5. NORMATIVAS. CALIDAD DE ONDA.................................... 58
5.1 REQUERIMIENTOS TÉCNICOS PARA LA CONEXIÓN DE GENERACIÓN EÓLICA ... 59
5.1.1 Control de huecos de tensión ...............................................60
5.1.2 Filtrado de Armónicos .......................................................... 62
5.1.3 Control de la reactiva generada ........................................... 64

Convertidores de potencia CC/CA multinivel para sistemas de energía eólica

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MEMORIA JUSTIFICATIVA

ÍNDICE DE FIGURAS
Ilustración 1. Principio defuncionamiento de una pila de combustible alimentada con
hidrógeno y oxígeno.

Ilustración 2. Esquema general de una planta basada en una pila de combustible
Ilustración 3. Evolución de la potencia eólica en España
Ilustración 4. Potencia eólica instalada por países
Ilustración 5. Número de empresas de EERR por áreas en España
Ilustración 6. Objetivos de incremento para 2010
Ilustración 7. Esquema...