Cartera Tecnológica
Algoritmos de control para convertidores de potencia y análisis de estabilidad de redes
Descripción
IMDEA Energía ha desarrollado novedosos algoritmos de control para convertidores de potencia a fin de garantizar la estabilidad y la flexibilidad del sistema eléctrico necesarias para la integración de fuentes renovables y sistemas de almacenamiento de energía. Los algoritmos se verifican utilizando técnicas de modelado de pequeña señal, simulación por ordenador e instalaciones de laboratorio Power-HIL.
Un mayor despliegue de tecnologías de energías renovables y la descarbonización en las redes eléctricas están pendientes de una solución consensuada para una serie de complejos problemas legales, económicos y técnicos. Este hecho subraya la importancia de introducir nuevas arquitecturas de redes de energía flexibles y el desarrollo de nuevos algoritmos de control de red para convertidores de energía que sirven como interfaz a fuentes renovables y almacenamientos de energía.
IMDEA Energía ha desarrollado nuevos algoritmos de control para convertidores de potencia en aplicaciones de redes y microrredes:
- Algoritmos “Grid-Feeding” y “Grid-Forming” para aplicaciones de renovables y de almacenamiento en microrredes y redes de distribución.
- Evaluación de estabilidad transitoria y de servicios de inercia con convertidores para renovables y almacenamientos y de la estabilidad de tensión para microrredes y redes de distribución
- Evaluación y control de la estabilidad de tensión para microrredes y redes de distribución.
- Análisis y control de redes híbridas CA, CC y mixtas.
- Control agregado de almacenamientos distribuidos de energía.
- Algoritmos para enlaces HVDC y amortiguación de las oscilaciones de potencia.
- Algoritmos en tiempo real para probar la conversión de energía eléctrica y las interfaces de potencia. Convertidores de electrónica de potencia que emulan el funcionamiento y la dinámica de redes de potencia reales de CA y CC.
- Ensayo y validación de algoritmos de control en entorno PHIL.
- Generación de código simple y transferencia de código a cualquier plataforma de control.
Aplicaciones Comerciales
- Desarrollo de sistemas de control para convertidores de potencia que actúen como interfaces para almacenamiento de energía renovable.
- Control de redes HVDC que incluye algoritmos para la amortiguación de oscilaciones de potencia.
- Evaluación de la estabilidad de frecuencia y tensión en redes eléctricas dominadas por convertidores de potencia.
- Prueba del cumplimiento del convertidor de potencia con los códigos de red.
- Prueba de algoritmos de control centralizados y descentralizados para convertidores en redes de energía CA, CC e híbridas.
- Prueba de algoritmos de control centralizados y descentralizados para convertidores en redes de energía CA, CC e híbridas y para almacenamiento distribuido de energía. Validación en tiempo real de los algoritmos de control en el entorno Power-HIL.
- Análisis y pruebas de la calidad de la energía.
Contacto
Félix Marín, felix.marin@imdea.org
Referencias
[1] A. Rodríguez-Cabero, J. Roldán-Pérez and M. Prodanovic, «Virtual Impedance Design Considerations for Virtual Synchronous Machines in Weak Grids,» in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 8, no. 2, pp. 1477-1489, June 2020. DOI: 10.1109/JESTPE.2019.2912071
Figura 1: Diseño de control para Máquina Síncrona Virtual aplicada en redes eléctricas débiles [1]