Tesis doctoral de Roberto González Senosiain
Tradicionalmente, los sistemas fotovoltaicos de conexión a red han incluido en la etapa de conversión un transformador de baja frecuencia (50/60hz) entre el inversor y la red eléctrica. Este transformador garantiza el aislamiento galvánico entre la instalación fotovoltaica y la red, proporcionando seguridad personal ante faltas a tierra, reduce las corrientes de modo común a través de la capacidad parásita del campo fotovoltaico y asegura la no inyección de corriente continua a la red. Por otro lado, el transformador puede ser utilizado para elevar la tensión de salida /relación de transformación menor que uno), lo que permite trabajar con tensiones de entrada menores a la requerida por la etapa de conversión para una determinada tensión de red, sin la necesidad de utilizar un convertidor dc/dc previo. Sin embargo, el uso de un transformador de baja frecuencia aumenta el volumen, peso y precio de la etapa de conversión y reduce su rendimiento en más de un 2%. el interés de reducir el tamaño y mejorar el rendimiento de la etapa de conversión está fomentando el uso de estructuras de conversión sin transformador. Si se elimina el transformador de aislamiento entre la instalación fotovoltaica y la red, las funciones llevadas a cabo por el transformador deberán se cubiertas en la etapa de conversión. Algunas de estas funciones, como las relativas a la seguridad personal, exigen la incorporación en la etapa de conversión. Algunas de estas funciones, como las relativas a la seguridad personal, exigen la incorporación en la etapa de conversión de elementos auxiliares para la detección de fallos de aislamiento (medida de impedancia y corriente de fuga). Sin embargo, el resto de funciones están ligadas directamente a la etapa de conversión utilizada. a la hora de diseñar una etapa de conversión para sistemas fotovoltaicos sin transformador se deben tener en cuenta tanto los criterios de claridad tradicionales, como son el comportamiento en modo diferencial, rendimiento, coste y fiabilidad, como una serie de nuevos criterios de calidad específicos de esta aplicación, entre los que cabe destacar el comportamiento en modo común o el aseguramiento topológico de la no inyección de corriente continua en la red. a lo largo de esta tesis se han analizado las principales características de las estructuras de conversión dc/ac del estado del arte y se han propuesto tres nuevas estructuras de conversión para sistemas fotovoltaicos sin transformador: puente en h con bypass dc, medio puente npc modificado y elevador multinivel + medio puente multinivel de condensadores flotantes. Las estructuras propuestas presentan un buen comportamiento en modo diferencial, alto rendimiento y mantienen la tensión total de modo común constante. Además, el medio puente npc modificado y elevador multinivel + medio puente multinivel de condensadores flotantes, garantizan topológicamente la no inyección de corriente continua a la red.
Datos académicos de la tesis doctoral «Estructuras de conversión monofásicas sin transformador para sistemas fotovoltaicos de conexión a red«
- Título de la tesis: Estructuras de conversión monofásicas sin transformador para sistemas fotovoltaicos de conexión a red
- Autor: Roberto González Senosiain
- Universidad: Pública de navarra
- Fecha de lectura de la tesis: 26/03/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Luis María Marroyo Palomo
- Tribunal
- Presidente del tribunal: eduardo Lorenzo pigueiras
- francesc joan Guinjoan gispert (vocal)
- (vocal)
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