Diseño de conversores electrónicos para redes de distribución a partir de fuentes no convencionales

Reseña. Diseño de conversores electrónicos para redes de distribución a partir de fuentes no convencionales

El desarrollo de las fuentes alternativas de energía es una prioridad a nivel mundial, y  se han hecho nuevas investigaciones orientadas al desarrollo y aplicación de fuentes renovables no contaminantes.

La instalación de pequeñas plantas de generación eléctrica a partir de fuentes no convencionales es cada vez más frecuente, con lo que la alternativa que plantea la proximidad entre los centros de producción y consumo se ha vuelto cada vez más común. Esto ha permitido que el concepto de los grandes sistemas de potencia empiece a complementarse, e incluso a migrar hacia sistemas de generación distribuida.

En el presente libro se plantea el diseño y la implementación de conversores electrónicos de potencia usados para transformar la energía eléctrica proveniente de fuentes renovables, en energía adecuada a las condiciones de la carga, ya sea esta la red eléctrica o cargas pasivas.

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Contenido. Diseño de conversores electrónicos para redes de distribución a partir de fuentes no convencionales

Abreviaturas

1. Red de suministros de energía

1.1  Protocolos de comunicación y control

1. Descripción de la unidad electrónica

2.1  Conversor DC/AC

2.1.1     Análisis del circuito ideal – funcionamiento bipolar

2.1.2     Implementación

2.1.2.1        Análisis del circuito con pérdidas

2.1.2.2        Dimensiones de los dispositivos semiconductores

2.1.2.3        Circuito driver para la etapa con MOSFET de canal N

2.1.2.4        Filtro de salida

2.1.2.5        Transformador de salida

2.1.2.6        Protecciones

2.1.3     Medición de la tensión y la corriente de salida

2.1.3.1        Medición de la tensión de salida

2.1.3.2        Medición de la corriente de salida

2.1.4     Fuentes de alimentación

2.2  Conversión AC/DC

2.3  Modos de operación

2.3.1     Modo tensión constante

2.3.2     Modo corriente constante

2.3.3     Modo red

2.3.3.1        Estado de transferencia red-baterías

2.3.3.2        Estado de transferencia baterías – red de corto

2.3.3.3        Estado de flotación

2.4  Operación de unidades en paralelo

2.5  Control de la carga de baterías

2.5.1     Algoritmo para la carga de baterías de la unidad (regla del amperio hora)

2.5.2     Consideraciones para el algoritmo de carga de baterías

1. Microprocesamiento del control para el conversor DC/AC

3.1  Microcontroladores empleado

3.2  Modulación de ancho de pulso

3.2.1     Módulo PWM

3.2.2     Elaboración de la tabla de anchos de pulso y determinación de frecuencia del generador SPWM

3.3  Control sobre la señal de salida

3.3.1     Procesamiento de las señales de tensión y corriente medidas en la salida

3.4  Control de tensión

3.5  Control de corriente

3.6  Transiciones tensión constante – corriente constante

3.7  Conexión a la red pública

3.7.1     Detección

3.7.2     Procedimiento de conexión a la red

3.7.2.1        Estado de flotación

3.7.2.2        Flujo de energía hacia la red

3.7.2.3        Flujo de energía desde la red

1. Análisis de rendimiento de la unidad

4.1  Caracterización en vacío del inversor para diferentes valores de entrada DC

4.2  Mediciones de impedancia en baja frecuencia

4.2.1     Pruebas del transformador

4.2.2     Medición de la impedancia del filtro de salida

4.2.3     Impedancia equivalente del equipo

4.3  Potencia máxima de salida y eficiencia del equipo

4.3.1     Potencia máxima de salida

4.3.2     Eficiencia de la unidad

4.4  Comportamiento real de la unidad

4.4.1     Funcionamiento en modo tensión constante

Corriente de batería (Ie) y corriente (Iel)

Tensión y corriente sobre el MOSFET (VS1, IS1)

Y el diodo en antiparalelo (VD1, ID1)

Corriente sobre el inductor (IL)

Tensión de salida (Vo)

4.4.2     Funcionamiento en modo Red

4.4.2.1        Estado de transferencia baterías – Red

Corriente en la batería (Ie)

Corriente en el MOSFET (Is1)

4.4.2.2        Estado de transferencia Red – Baterías

Corriente en las baterías (Ie)

Corriente sobre el MOSFET (Is1)

Tensión sobre el primario del transformador  (Vp)

Bibliografía

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