Resum
Ara com ara, les energies renovables es perfilen com una opció de generació d'energia neta. Com resultat, un nou esquema de generació ha pres un gran auge en els últims anys: la generació distribuïda. És clar que degut a l'absència de xarxa eléctrica pública en llocs apartats, així com la incentivació de la cogeneració energètica emprant energies renovables, es fa necessari considerar sistemes de generació distribuïda xicotets, amb capacitat d'emmagatzemament d'energia (si l'aplicació així el requiere), maneig de càrregues crítiques i no crítiques, i interacció amb distints tipus de fonts d'energia. Açò ha portat a la formació d'un tipus especial de sistema de generació distribuïda cridat microxarxa.
Un element essencial en les microxarxes són els equips electrònics de conversió d'energia, els dits equips han de tindre la capacitat d'operar en mode interconnectat a xarxa i en mode illa.
En la present tesi es proposa el disseny i implementació d'un esquema de control reconfigurable per a l'operació d'un microinversor fotovoltaic amb capacitat per a funcionar en mode interconnectat a xarxa i en mode illa. El principal avantatge que es planteja amb la reconfiguració dels controladors, és que en mode interconnectat a xarxa l'inversor treballa com una font de corrent en fase amb la tensió de la xarxa elèctrica, injectant potència a la xarxa. Este és el mode típic d'operació dels microinversors fotovoltaics que es troben comercialment per a ús en sistemes interconnectats a la xarxa elèctrica. La idea és dotar a estos microinversors amb la funció addicional de poder treballar en mode illa o aïllat de la xarxa elèctrica, sense canviar els algoritmes de control desenrotllats i refinats al llarg del temps per al mode interconnectat a xarxa. En el mode d'operació en illa es proposa que el microinversor reconfigure els seus controladors amb el propòsit que treballe com una font de tensió a través de l'ús dels esquemes droop. Estos esquemes es basen en la implementació d'estratègies P/Q implementades en els microinversors, a fi de manejar adequadament l'entrega de potència a la càrrega.
D'altra banda, és necessari identificar quan el microinversor es troba desconnectat de la xarxa elèctrica (situación d'islanding), per tant per a identificar la dita situació s'han analitzat diferents esquemes de detecció d'islanding. Una solució utilitzada en la literatura és l'addició d'un segon harmònic de xicoteta amplitud en el corrent d'eixida de l'inversor. Quan la xarxa és desconnectada, la tensió en el PCC seguix la forma d'ona del corrent injectat per l'inversor, així que un xicotet harmònic de segon orde en esta tensió pot ser detectat. Es proposa un esquema de detecció basat en el mesurament del segon harmònic de la tensió en el PCC per mitjà del algoritme Goertzel.
L'objectiu global d'esta tesi és mostrar que la proposta de reconfiguració dels controladors és possible sense transitoris perillosos per al microinversor o la càrrega. Finalment es presenten resultats a nivell la simulació i experimentals per a un microinversor fotovoltaic de 180 W, a fi de validar l'estratègia de control.