Reconfiguración de controladores para inversores fotovoltaicos con almacenamiento de energía en DC operando como generadores autónomos en una microrred

Abstract

El presente trabajo ha sido desarrollado con la finalidad de la obtención del título de Doctor en Electrónica por la Universidad Politécnica de Valencia. Este documento reporta el diseño y la construcción de un convertidor electrónico destinado a operar en el entorno de las microrredes con energía fotovoltaica. Las microrredes cada vez están tomando más importancia y su implementación a gran escala está más cercana. Por este motivo resulta interesante trabajar en la obtención de equipos destinados a mejorar las capacidades de las microrredes. Las Microrredes son agrupaciones de recursos de generación, almacenamiento, distribución eléctrica y cargas gestionadas desde la propia instalación, que pueden funcionar tanto conectados a la red eléctrica como aislados de la misma. El quipo desarrollado es capaz de operar tanto con la microrred conectada a la red principal como con la microrred aislada. El cambio entre ambos estados se realiza mediante transiciones suaves que no afectan a las cargas. El equipo emplea diferentes controles para los diferentes estados. El equipo presenta igualmente la posibilidad de trabajar en paralelo con otros equipos sin necesidad de comunicaciones entre ellos. El sistema dispone de un sistema de almacenamiento de energía en baterías que permite mejorar el servicio cuando la microrred se encuentra aislada. El almacenamiento de energía se realiza en corriente continua mediante un convertidor DC/DC conectado al bus de continua en paralelo con el inversor. El sistema de almacenamiento de energía permite energizar las cargas a pesar de que la energía requerida por estas sea mayor que la entregada por los paneles fotovoltaicos. En el caso en el que la generación es mayor que la carga, el exceso de energía puede ser almacenado en las baterías. El documento presenta tanto el diseño como los resultados obtenidos en simulación y experimentales del equipo trabajando en diferentes situaciones. Los resultados obtenidos confirman el buen funcionamie