Diseño de un conversor DC-AC de tres puertos para la conexión de una fuente fotovoltaica y un banco de baterías a la red eléctrica trifásica

Abstract

A nivel mundial, en países donde el avance tecnológico incremente día con día, los sistemas Smart grid están ganando más relevancia. Estos requieren la conexión de fuentes de energía renovable para introducir potencia y así controlar la estabilidad de la red o simplemente reducir las tarifas de pago a las empresas de luz. A diferencia de otros países, Perú tiene una gran deficiencia para que estos sistemas sea efectivamente una realidad. Tomando un caso, la implementación de inversores trifásicos a la red eléctrica peruana, que es el objetivo puntual de esta tesis, tiene 2 restricciones principales: 1) La falta de reglamento, que da origen a la escasez de medidores inteligentes que permitan la detección de fuentes de energía renovable para reducir las tarifas de luz. 2) El masivo uso de redes trifásicas tipo delta en Perú, topología que en países de primer mundo es prácticamente inexistente debido a la ausencia de neutro en esta red. La organización de los capítulos de esta tesis cuyo objetivo es diseñar un inversor trifásico que pueda ser instalado en la red eléctrica peruana es como sigue: • En el primer capítulo se enfocará la problemática y la alternativa de solución propuesta. • El segundo capítulo hará mención del marco conceptual donde se sustenta las bases de la tesis. • El tercer capítulo consiste en el diseño del inversor trifásico que va a ser posible controlar la corriente administrada a la red trifásica. • En el cuarto capítulo se procede a diseñar el conversor DC-DC que va a integrar un panel fotovoltaico y un banco de baterías como fuentes de energía. • El quinto capítulo integrara el inversor trifásico y el conversor DC-DC, finalizando así el Diseño

In countries where technological progress is increasing day by day, Smart grid systems are gaining more relevance. These systems require the connection of renewable energy sources to introduce power to control the stability of the grid or simply reduce the payment of the electric energy bills. Unlike other countries, Peru has a great deficiency to make these systems become true. Particularizing a case, the implementation of a three phase inverters to the Peruvian electricity grid, which is the specific objective of this thesis, has 2 main restrictions: 1) The lack of regulation, which gives rise to the shortage of smart meters that allow the detection of renewable energy sources to reduce the electric energy bills. 2) The massive use of three-phase delta grid topology in Peru, a topology that in first world countries is practically non-existent due to the absence of neutral in this kind of grid. The organization of the chapters of this thesis whose objective is to design a threephase inverter that can be installed in the Peruvian electricity grid is as follows: • The first chapter is focused on the problem and the proposed solution alternative. • The second chapter mention the conceptual framework where the basis of the thesis is supported. • The third chapter consists of the design of the three-phase inverter, whose objective is to control the current administered to the three-phase network. • In the fourth chapter consist of the design of the DC-DC converter, which is integrated with a photovoltaic panel and a battery bank as sources of energy. • The fifth chapter integrates the three-phase inverter and the DC-DC converter so that it can be integrated into the Peruvian electricity grid.