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Alumno

Manuel Antonio Barrios Flores

   »  Generación: Septiembre2014
   »  Grado: Maestría en Ingenieria Electrica
   »  Asesor: Víctor Manuel Cárdenas Galindo
   »  Línea de Investigación: Control Automático
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NOMBRE DE TESIS
Desarrollo de un Inversor para Conexión de Sistemas Fotovoltaicos de Gran Escala en Media Tensión

RESUMEN:

La energía solar es la forma de energía más abundante en la tierra, y provee cerca de 150,000 Terawatts de potencia por año, lo que equivale a cerca de 6,000 veces el pronóstico de energía que se consumirá en el planeta en el año 2035. Este tremendo potencial ha impulsado el desarrollo de plantas fotovoltaicas de energía eléctrica en todos los niveles de potencia, desde sistemas de uso doméstico (<1 kW) hasta plantas en el escala de media (>0.1 MW) y alta potencia (>5 MW). En sistemas fotovoltaicos conectados a red para el rango de media y alta potencia, típicamente es necesario operar su conexión con la red en el rango de media tensión (6 � 36 kV) para mejorar así su eficiencia de conversión y operación. De manera convencional, los sistemas fotovoltaicos (PV) de media y alta potencia están formados por un arreglo de numerosos paneles conectados en un arreglo serie (cadena) ó paralelo, los cuales se combinan para alimentar un inversor centralizado, que se conecta a la red eléctrica a través de un transformador en baja frecuencia. Este esquema tiene diversas desventajas como la tensi�n m�xima de CD limitada por la normatividad (1000 V en Europa y 600 V en EU). Esto significa que los grandes sistemas fotovoltaicos de potencias de MW deben operar con altas corrientes en CD, lo que se traduce en altas p�rdidas en el cableado adem�s de altos costos. El filtro de potencia a la salida del inversor es complejo y con p�rdidas altas, ya que la operaci�n del sistema no es en una estructura multinivel que pudiera permitir optimizar el dise�o del filtro. Adem�s, el transformador de acoplamiento es voluminoso y pesado. Se han propuesto diversos convertidores multinivel para mejorar la operaci�n y eficiencia de estos sistemas fotovoltaicos. Las topolog�as operan para lograr el m�ximo seguimiento de potencia (MPPT) del arreglo de paneles solares, adem�s de operar en condiciones desbalanceadas. Sin embargo, estas topolog�as a�n emplean un transformador de baja frecuencia, y en el caso de inversores multinivel en cascada, requieren de grandes condensadores para mejorar el desempe�o de los panales solares. En este trabajo de tesis se plantea el estudio y desarrollo de un inversor multinivel para mejorar el desempe�o de un sistema fotovoltaico en media tensi�n, con conexi�n directa a red y aislamiento en media frecuencia.