Control de un transformador de estado sólido de tres etapas considerando la integración de generación distribuida

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dc.contributor.advisorMantilla Villalobos, Maria Alejandra
dc.contributor.advisorPetit Suarez, Johann Farith
dc.contributor.authorSanabria Calderon, Karol Francisco
dc.date.accessioned2024-03-04T00:15:30Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:15:30Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractEsta investigaci´on parte de la necesidad de introducir el concepto del transformador de estado s´olido como punto de partida para futuros trabajos en este tema. Debido a un ascendente inter´es en energ´ıas renovables y generaci´on distribuida, se requiere que los dispositivos que hacen parte de la red el´ectrica como en este caso el transformador de distribuci´on, participen en el control de esta energ´ıa. El transformador de estado s´olido compuesto por convertidores multinivel es una respuesta a los requerimientos de conversi´on de energ´ıa, reducci´on de tama˜no con respecto a los transformadores de baja frecuencia tradicionales y el mejoramiento de la calidad de la energ´ıa. Se plantea en este trabajo de investigaci´on un dise˜no modular de un transformador de estado s´olido, basado en un convertidor multinivel de puentes H en cascada, convertidores DC-DC de doble puente activo y finalmente un convertidor trif´asico de cuatro ramas, con el fin de obtener las mismas caracter´ısticas de un transformador de distribuci´on convencional. Las salidas en DC de baja tensi´on de los convertidores DC-DC se conectan en paralelo para alimentar el convertidor de cuatro ramas. En este trabajo se establecen estrategias de control y modos de operaci´on para un transformador de estado s´olido ante la integraci´on de fuentes de generaci´on distribuida. Se contemplan tanto estrategias de control lineales, como predictivas con el fin de comparar su desempe˜no. El estudio del funcionamiento de las estrategias de control y del transformador de estado s´olido se realiza por medio de simulaciones en el software MATLAB. Adicionalmente, se presentan resultados experimentales para los convertidores DC-DC de un puente activo y de doble puente activo, controlados mediante un FPGA reconfigurable
dc.description.abstractenglishThis research is based on the need to introduce the solid state transformer concept as a starting point for future work on this topic. Because a growing interest in renewable energies and distributed generation, it is required that the devices that are part of the network as in this case the distribution transformer take part in the control of this energy. The solid-state transformer based on multi-level converters is a response to the requirements of energy conversion, reduction of size with respect to traditional low-frequency transformers and power quality improvement. A modular design of a solid state transformer is proposed in this research, which includes a multilevel converter for the first stage, dual-active bridge DC-DC converters and finally a three-phase four leg converter, in order to obtain the same characteristics as a conventional distribution transformer. All low-voltage DC outputs of the DC-DC converters will be connected in parallel to supply the three-phase four leg converter. In this work, control strategies and modes of operation are established for a solid-state transformer with distributed generation sources integration. Both linear and predictive control strategies are considered in order to compare their performance. The study of the operation of the control strategies and the solid-state transformer is carried out through simulations in the MATLAB software. Additionally, experimental results are presented for a one active bridge DC-DC converter and dual-active bridge DC-DC converter, controlled by a reconfigurable FPGA.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Eléctrica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39486
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectTransformador De Estado S´Olido
dc.subjectConvertidores Multinivel
dc.subjectControl Por Modelamiento Predictivo De Estados Finitos
dc.subjectControl Pi.
dc.subject.keywordSolid State Transformer
dc.subject.keywordMultilevel Converters
dc.subject.keywordFinite Control Set Model Predictive Control
dc.subject.keywordPi Control.
dc.titleControl de un transformador de estado sólido de tres etapas considerando la integración de generación distribuida
dc.title.englishThree-stage solid state transformer control considering distributed generation integration
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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