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Conversión a Auto Eléctrico Basada en un Accionamiento Trifásico: Diseño, Modelación e Implementación
(Universidad de Chile, 2012)
La industria automotriz se encuentra ad portas de uno de los cambios más grandes desde su inicio. Existen varios factores que han creado las condiciones para el desarrollo masivo de vehículo eléctricos. Los altos precios del petróleo y la creciente...
Propuesta metodológica para el análisis de estabilidad de frecuencia en sistemas eléctricos de potencia con baja inercia
(Universidad de Chile, 2023)
Varias investigaciones han demostrado que la reducción de inercia en los sistemas eléctricos de potencia (SEP) debido al desplazamiento de los generadores sincrónicos por tecnologías de generación variable, aumenta la frecuencia mínima del sistema...
Diseño del sistema de control de micro-generador hidráulico de uso académico
(Universidad de Chile, 2021)
-hidráulicas podrían servir como solución para energizar dichas viviendas.
Es debido a lo anterior, que el objetivo de este trabajo es diseñar un controlador para un micro-generador hidráulico de uso académico ubicado en laboratorio de máquinas hidráulicas de la...
Efectos de distintos esquemas tarifarios de transmisión eléctrica en el desarrollo futuro de un sistema eléctrico bajo en carbono
(Universidad de Chile, 2020)
generadores y consumidores para un desarrollo adecuado del mercado eléctrico, llegando a diferentes soluciones y dejando aún la pregunta abierta. Además, en vista que en los últimos años existe un gran interés en sustituir tecnologías de generación intensivas...
Metodología para sintonización de controladores de centrales fotovoltaicas considerando criterios de estabilidad
(Universidad de Chile, 2021)
Las centrales conectadas al sistema mediante conversores, en particular las centrales fotovoltaicas, poseen grandes diferencias con las centrales en base a generadores síncronos, específicamente en la inercia y los niveles de cortocircuito que...
Estrategias de control de área amplia para mantener la estabilidad de frecuencia en sistemas eléctricos con baja inercia
(Universidad de Chile, 2022)
La urgencia medioambiental está acelerando la integración de generación renovable, liderada principalmente por parques fotovoltaicos y eólicos que se conectan a la red mediante convertidores.
Los convertidores desacoplan la frecuencia del generador...
Control of the modular multilevel Matrix converter for wind energy conversion systems
(Universidad de Chile, 2017)
convertidor, proporcionando seguimiento del máximo punto de potencia en el lado del generador eléctrico del sistema eólico, cumplimiento de normas de conexión en el lado de la red eléctrica y regulación de los condensadores flotantes del convertidor.
La...
The nominal power of single Wind Energy Conversion Systems has been steadily growing, reaching power ratings close to 10MW. In the power conversion stage, medium-voltage power converters are replacing the conventional low-voltage back-to-back topology. Modular Multilevel Converters have appeared as a promising solution for Multi-MW WECSs due to their characteristics such as modularity, reliability and the capability to reach high nominal voltages. Thereby, this thesis discusses the application of the Modular Multilevel Matrix Converter (\mc) to drive Multi-MW Wind Energy Conversion Systems (WECSs). The modelling and control systems required for this application are extensively analysed and discussed in this document. The proposed control strategies enable decoupled operation of the converter, providing maximum power point tracking capability at the generator-side, grid-code compliance and Low Voltage Ride Through Control at the grid-side and good steady state and dynamic performance for balancing the capacitor voltages of the converter.\\ The effectiveness of the proposed control strategies is validated through simulations and experimental results. Simulation results are obtained with a 10MW, 6.6 kVM3C based WECS model developed in PLECS software. Additionally, a 5 kVA downscale prototype has been designed and constructed during this Ph.D. The downscale prototype is composed of 27 H-Bridges power cells. The system is controlled using a Digital Signal Processor connected to three Field Programmable Gate Array which are equipped with 50 analogue-digital channels and 108 gate drive signals. Two programmable AMETEK power supplies emulate the electrical grid and the generator. The wind turbine dynamics is programmed in the generator-side power supply to emulate a generator operating in variable speed/voltage mode. The output port of the M3C is connected to another power source which can generate programmable grid sag-swell conditions. Simulation and experimental results for variable-speed operation, grid-code compliance, and capacitor voltage regulation have confirmed the successful operation of the \mc{} based WECSs. In all the experiments, the proposed control systems ensure proper capacitor voltage balancing, keeping the flying capacitor voltages bounded and with low ripple. Additionally, the performance of the generator-side and grid-side control system have been validated for Maximum Power Point Tracking and Low-Voltage Ride Through, respectively....
The nominal power of single Wind Energy Conversion Systems has been steadily growing, reaching power ratings close to 10MW. In the power conversion stage, medium-voltage power converters are replacing the conventional low-voltage back-to-back topology. Modular Multilevel Converters have appeared as a promising solution for Multi-MW WECSs due to their characteristics such as modularity, reliability and the capability to reach high nominal voltages. Thereby, this thesis discusses the application of the Modular Multilevel Matrix Converter (\mc) to drive Multi-MW Wind Energy Conversion Systems (WECSs). The modelling and control systems required for this application are extensively analysed and discussed in this document. The proposed control strategies enable decoupled operation of the converter, providing maximum power point tracking capability at the generator-side, grid-code compliance and Low Voltage Ride Through Control at the grid-side and good steady state and dynamic performance for balancing the capacitor voltages of the converter.\\ The effectiveness of the proposed control strategies is validated through simulations and experimental results. Simulation results are obtained with a 10MW, 6.6 kVM3C based WECS model developed in PLECS software. Additionally, a 5 kVA downscale prototype has been designed and constructed during this Ph.D. The downscale prototype is composed of 27 H-Bridges power cells. The system is controlled using a Digital Signal Processor connected to three Field Programmable Gate Array which are equipped with 50 analogue-digital channels and 108 gate drive signals. Two programmable AMETEK power supplies emulate the electrical grid and the generator. The wind turbine dynamics is programmed in the generator-side power supply to emulate a generator operating in variable speed/voltage mode. The output port of the M3C is connected to another power source which can generate programmable grid sag-swell conditions. Simulation and experimental results for variable-speed operation, grid-code compliance, and capacitor voltage regulation have confirmed the successful operation of the \mc{} based WECSs. In all the experiments, the proposed control systems ensure proper capacitor voltage balancing, keeping the flying capacitor voltages bounded and with low ripple. Additionally, the performance of the generator-side and grid-side control system have been validated for Maximum Power Point Tracking and Low-Voltage Ride Through, respectively....
Diseño de una Estrategia de Control de Tensión para Minimizar el Impacto Derivado de la Conexión Masiva de Generadores Eólicos al SIC
(Universidad de Chile, 2010)
sistema eléctrico con las características propias del SIC, en el que puede existir una elevada penetración de generación eólica.
En este estudio, primeramente se identificaron las fluctuaciones de tensión esperadas para las distintas tecnologías de...
Modelos de estimación de potencia firme en contextos de descarbonización en base a programación estocástica
(Universidad de Chile, 2022)
La teoría económica indica que precios de corto plazo que reflejan condiciones de oferta y demanda entregan incentivos suficientes para remunerar el parque generador óptimo. Sin embargo, por diversos motivos, los precios pueden no alcanzar las...
La flexibilidad en el sistema eléctrico nacional análisis de tecnologías existentes y contribución de los vehículos eléctricos
(Universidad de Chile, 2019)
hacerse cargo de la reducción de las emisiones en el parque generador. Pese a que cumplan este objetivo, su variabilidad ha hecho que la operación del sistema eléctrico sea cada vez más compleja, siendo los generadores convencionales los que tengan que...