Convertidor de energía de máquinas eléctricas, sistemas de energía renovable y transporte – Adolfo Dannier

Convertidor de energía de máquinas eléctricas, sistemas de energía renovable y transporte.

Estudio comparativo de la topología del inversor de fuente de voltaje multinivel sin transformador para sistemas fotovoltaicos.

En la actualidad, las energías renovables representan el 25% de la capacidad de generación eléctrica mundial. El aumento de las instalaciones de energía limpia se debe principalmente a los altos niveles de contaminación que genera la quema de combustibles fósiles para satisfacer la creciente demanda eléctrica. La capacidad global de generación de electricidad a partir de energía solar ha experimentado un aumento significativo, alcanzando los 505 GW en 2018.

Hoy en día, los inversores multinivel se utilizan en sistemas fotovoltaicos para convertir la corriente continua en corriente alterna. Sin embargo, el uso de inversores multinivel en aplicaciones de energías renovables presenta diferentes desafíos; por ejemplo, los sistemas conectados a la red utilizan un transformador para evitar la presencia de corrientes de fuga. Los sistemas conectados a la red deben cumplir al menos dos normas internacionales analizadas en este trabajo: VDE 0126-1-1 y VDE-AR-N 4105, que establecen una corriente de fuga máxima de 300 mA y una distorsión armónica máxima del 5%.

Anteriormente, los convertidores DC / AC se han estudiado en diferentes aplicaciones industriales. El estado del arte presentado en el trabajo se debe a la creciente necesidad de un mayor uso de energías limpias y el uso de inversores como interfaz entre estas tecnologías y la red. Además, el artículo presenta un análisis comparativo de las principales topologías de fuente de voltaje de inversor multinivel utilizadas en sistemas fotovoltaicos sin transformador.

En cada esquema se presentan las ventajas y desventajas, así como los principales desafíos. Además, se analizan las tendencias actuales en los sistemas conectados a la red que utilizan estos esquemas. Finalmente, se muestra una tabla comparativa basada en voltaje de entrada, frecuencia de conmutación, niveles de salida, estrategia de control utilizada, eficiencia y corriente de fuga.

Fuente: MDPI