Detecció d'illa per a inversors controlats per tensió connectats a xarxa

Abstract

Anti-islanding, algorisme de detecció d'illa per a inversors connectats a xarxa. Qualsevol inversor que pugui treballar en contacte amb la xarxa, ha de poder detectar amb celeritat i sota qualsevol condició, quan la xarxa deixa d'estar present en el punt de connexió. Aquesta, no és una necessitat capritxosa, sinó una condició a favor de la seguretat i la gestió del conjunt de la xarxa elèctrica, amb legislació vigent ja en molts països. No té sentit, que quan el gestor elèctric manté una part del sistema fora de servei per avaria o manteniment, que la presència de tercers elements la mantinguin energitzada. Els algorismes d'anti-islanding ja existeixen i ja estan implementats en la majoria d'inversors dedicats a injectar a la xarxa, l'energia provinent de les fonts renovables, sobretot en el cas de la solar. Tots aquests inversors però, són convertidors en font de tensió controlats per corrent (CC-VSC), aptes només per treballar contra la xarxa, essent incapaços de generar tensions controlades en illa. El repte d'aquest projecte és la implementació d'un algorisme d'anti-islanding per a convertidors en font de tensió controlats per tensió (VC-VSC). Convertidors que tenen en la dualitat, la virtut de treballar en connexió a la xarxa o en illa, establint micro-xarxes aïllades. L'estudi de les característiques dels inversors controlats per tensió, serà per tant un dels punts forts d'aquest projecte, pel qual s'ha pogut comptar amb un convertidor trifàsic DC-AC de 90 kVA, com a client potencial, per provar les virtuts de la solució. En el primer capítol, s'ha realitzat un estudi del fenomen i dels mètodes d'anti-islanding més coneguts. En el segon capítol, s'ha fet un estudi sobre les diferències entre els convertidors controlats per corrent i per tensió, un dels punts forts d'aquest projecte per la necessitat d'adaptar metodologies esteses en el món dels CC-VSI, als VC-VSI. En el tercer capítol, s'ha finalitzat l'estudi del conflicte, amb l'anàlisi de la plataforma de treball. Un cop conegudes les característiques de l'equip destí de la solució, en el quart capítol s'ha fet una tria del mètode de detecció d'illa més apropiat i se n'han estudiat les característiques mitjançant simulacions, en el cinquè capítol, emprant MATLAB. Finalment en el sisè capítol, per tal de fer-lo operatiu, ha calgut adaptar el mètode a la planta real, per acabar concloent amb la viabilitat tecnològica del mateix: Detecció d'illa en menys de 100 ms. Tot plegat, sense oblidar fer front a altres àrees d'interés d'aquest projecte, presentades en els annexes com l'estudi econòmic, l'impacte ambiental, les normatives existents i altres eines usades en la solució, com el modelat d'algunes plantes i la transformada de Fourier.