Desarrollo de Convertidores Electrónicos Bidireccionales de Potencia para Sistemas de Generación de Energías Renovables usando Control Predictivo

Resumen

Este trabajo se desarrolla un convertidor electrónico bidireccional de potencia eléctrica AC/DC y se evalúan sus indicadores de rendimiento, todo este estudio en un contexto en el cual se busca incrementar la generación de fuentes de energía renovables en la matriz energética del Perú, en especial las fuentes solar y eólica. Actualmente es de particular  importancia la consolidación de la generación de energía eléctrica distribuida [1].En este escenario los  sistemas de  conversión bilateral  de  energías    DC  y AC [5] son de gran importancia ,Se  busca tener un comportamiento eficiente y con técnicas de control avanzadas  que permitan reducir las distorsiones de armónicos, así  como también tener  la robustez  ante perturbaciones y minimizar las  eventuales  inestabilidades  que se produzcan al  conectarse a las  redes públicas   de distribución eléctrica [2],(en forma cuantificada el objetivo  es tener menos  del 2% en THD, en la variable  de  interés). El desarrollo se realiza    mediante la aplicación del Control Predictivo Basado en Modelos en su versión de aplicación llamada tipo Conjunto Finito de Conmutaciones (“Finite Commutation Set” FCS), así las unidades de control de la etapa de potencia son implementadas con control   MPC-FCS. Se muestran los principales resultados obtenidos mediante herramientas de simulación (Matlab y PSIM) aplicados a estos sistemas electrónicos de potencia (Se establecen como objetivos de la investigación conseguir eficiencias eléctricas por encima del 98%). En este estudio se tiene muy en cuenta la medición de la magnitud y la dirección del flujo de potencia y energía eléctrica entre las fuentes de generación, la red, la carga y los almacenadores de energía. Se presentan los resultados más significativos que muestran los resultados y la metodología que en definitiva tiene un mejor comportamiento que los implementados con los métodos ampliamente usados como el SVPWM.