Estrategia de control para los convertidores de potencia asociados a la microrred eléctrica con el fin de optimizar la energía generada por las fuentes renovables

Abstract

La generación de energía a partir de fuentes renovables, se ha convertido en un tema de vital importancia alrededor del mundo en los últimos años, en los cuales se ha notado un crecimiento significativo en la capacidad energética instalada. La evolución en la aplicación de diferentes técnicas de control en los sistemas de conversión de energía, ha influido notablemente en el proceso de crecimiento de este sector, permitiendo cada vez, mayor aprovechamiento de la energía generada por las fuentes renovables. En este trabajo de investigación se presenta una microrred (MG, por sus siglas en ingles) de corriente directa, operando en modo isla y alimentado cargas de corriente directa, basada en fuentes renovables y una celda de hidrogeno Ballar 1.2-Kw como fuente de respaldo, sobre la cual se ha aplicado la técnica de Control por Modos Deslizantes (SMC), sobre los convertidores de potencia asociados a cada fuente de la MG. La estructura de la tesis, se presenta en 5 capítulos distribuidos de la siguiente manera: en el capítulo 1, se presentan la introducción y los objetivos de la tesis; en el capítulo 2, se abordan los conceptos principales, allí se plasma la mayoría de la información recopilada en el estado del arte. También en este capítulo, se realiza la configuración inicial de la MG propuesta, conformándose un sistema inicialmente integrado por un arreglo fotovoltaico y un sistema de almacenamiento (ESD, por sus siglas en ingles). Seguido de esto se presenta la metodología de implementación de la técnica SMC, aplicada sobre los convertidores de potencia asociados a las fuentes. Se finaliza el capítulo validando los resultados obtenidos hasta el momento mediante herramientas de simulación. En el capítulo 3 se describe la celda de hidrogeno Ballar 1.2-Kw y se justifica la necesidad de integrar una fuente de respaldo al sistema y porque se ha elegido una celda de hidrogeno. En el capítulo 4, se presenta un algoritmo de gestión, cuya función es controlar la potencia generada por la celda de hidrogeno. Los resultados se validan a través de las herramientas PSIM y MATLAB. Finalmente, en el capítulo 5 se presentan las conclusiones y se proponen trabajos futuros al respecto