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Análisis Operativo del Convertidor Matricial como Dispositivo de Enlace en Redes Eléctricas Híbridas CA/CD Residenciales
Autor
ORLANDO ANDRES SANCHEZ PARRA
Institución
Resumen
El siglo XXI propone una tendencia de distribución de energía eléctrica en la forma de CD en redes de bajo voltaje, como complemento a las redes de CA convencionales. Este tipo de redes híbridas han surgido por la necesidad de contar con fuentes que suministren energía cada vez mayor al número de equipos electrónicos, los cuales por su naturaleza operativa utilizan la energía en la forma de CD. Por tal motivo, un gran número de las cargas conectadas a las redes eléctricas residenciales (equipos de cómputo, de comunicación, de iluminación tipo Led, vehículos eléctricos, entre otros) lo hacen a través de rectificadores, aumentando así la cantidad de conversiones en el tipo de energía y, por lo tanto, disminuyendo el aprovechamiento de ésta. Por otro lado, este tipo de redes híbridas facilitan la inclusión de sistemas de suministro basado en fuentes renovables de energía, aspecto que aunado a la eficiencia que presentan este tipo de redes, han hecho de ´esta una configuración muy atractiva. Dentro del área de las redes residenciales híbridas, el control de voltaje, la compensación de los componentes armónicos producidos por la operación de cargas no lineales y la corrección del factor de potencia, son líneas de investigación de gran interés en el sector eléctrico. En este sentido, este trabajo propone la utilización de un convertidor central híbrido, encargado de distribuir la energía eléctrica tanto en CA como en CD para una red residencial. Para disminuir el número de dispositivos electrónicos de potencia, se plantea que el convertidor central sea capaz de generar voltajes controlables en CD y CA, de forma simultánea, además de mantener el factor de potencia total de la red cercano a la unidad. The 21st century proposes a trend of distribution of electrical energy in the form of DC in low voltage networks, as a complement to conventional AC networks. This type of hybrid networks have arisen from the need to have sources that supply more and more energy to the number of electronic equipment, which, due to their operational nature, use energy in the form of DC. For this reason, a large number of loads connected to residential electricity networks (computer equipment, communication equipment, Led lighting, electric vehicles, among others) do so through rectifiers, thus increasing the number of conversions in the type of energy and, therefore, reducing the use of it. On the other hand, this type of hybrid networks facilitate the inclusion of supply systems based on renewable sources of energy, an aspect that together with the efficiency of this type of networks, have made this a very attractive configuration. Within the area of hybrid residential networks, the voltage control, the compensation of the harmonic components produced by the operation of non-linear loads and the correction of the power factor, are research lines of great interest in the electric sector. In this sense, this work proposes the use of a hybrid central converter, responsible for distributing electrical energy in both AC and CD for a residential network. To reduce the number of electronic power devices, it is proposed that the central converter be able to generate controllable voltages on CD and AC, simultaneously, in addition to maintaining the total power factor of the network close to the unit.