Una nueva perspectiva del modelado y control de microrredes eléctricas y convertidores de potencia

Abstract

(English) This doctoral thesis focuses on the modeling and control of electrical microgrids and triphasic converters. The starting points of this research work are based on previous work on modeling electrical microgrids working in isolated mode, and on the theoretical basis of control based on the slope method, widely studied in electrical microgrids. In addition, this work is based on previous work on predictive control applied to three-phase converters, and on the theoretical bases of this type of control widely used in Power Electronics. The main contribution of this doctoral thesis is the deduction of a large-signal mathematical model that describes the dynamics of the active and reactive powers that flow through converters connected in the microgrid. This proposal will make it possible to obtain new control techniques for three-phase converters connected in microgrids, such as model-based predictive control, for example. It should be noted that the use of this model can be used as a tool to deduce the global stability of the microgrid. The systems treated in this thesis are a three-phase rectifier with a unity power factor and a three-phase microgrid composed of five three-phase inverters.

(Español) Esta tesis doctoral se enfoca en el modelado y control de microrredes el éctricas y convertidores trifásicos. Los puntos de partida de este trabajo de investigación se basan en trabajos previos de modelado de microrredes el éctricas trabajando en modo aislado, y en la base teórica del control basado en el método de la pendiente, ampliamente estudiado en microrredes eléctricas. Además, este trabajo tiene como base trabajos previos de control predictivo aplicado a convertidores trifásicos, y en las bases teóricas de este tipo de control ampliamente utilizado en la Electrónica de Potencia. La principal aportación de esta tesis doctoral es la deducción de un modelo matemático en gran señal que describe las dinámicas de las potencias activa y reactiva que fluyen a través convertidores conectados en la microrred. Esta propuesta permitirá obtener nuevas técnicas de control de convertidores trifásicos conectados en microrredes, como, por ejemplo, control predictivo basado en modelo. Cabe destacar que el uso de este modelo puede ser utilizado como herramienta para la deducci ón de la estabilidad global de la microrred. Los sistemas tratados en esta tesis son un rectificador trifásico con factor de potencia unitario y una microrred trifásica compuesta por cinco inversores trifásicos.