Proyecto de investigación
Tecnología Hvdc Basada en el Convertidor Multinivel Cascada para la Conexión a Red Eléctrica de Parques Eólicos Offshore (Hvdc-Offshore)
Responsable: Juan Manuel Carrasco Solís / Eduardo Galván Díez
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2013-2016 Retos - Proyectos I+D+i
Referencia: ENE2013-45948-R
Fecha de Inicio: 01-01-2014
Fecha de Finalización: 31-12-2016
Empresa/Organismo financiador/es:
- Ministerio de Economía y Competitividad
Equipo:
- Equipo de Investigación:
- Equipo de Trabajo:
- Haitham Abu-Rub
- Carlos Capitán Fernández
- Sergio Hurtado Cuerva
- Pablo Martín Lloret
- Javier Villegas Núñez
Contratados:
- Investigadores:
- David Cruz Fernández
- Jesús Galán Silva
- Alexis Galindo Flores
- Luis Galván García-Pérez
- Antonio Martínez Zambrana
- Alejandro Tejada Armada
Resumen del proyecto:
El control de la energía ha sido uno de los principales motores del crecimiento y el progreso modernos de la sociedad. Probablemente, el desarrollo económico mundial depende hoy más que nunca del sector energético y se enfrenta a retos que están estrechamente interrelacionados: mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de energías fósiles para disminuir la dependencia energética y las emisiones de CO2, y el desarrollo de fuentes alternativas de energía.
El presente proyecto se encuentra enmarcado dentro las líneas de investigación para la optimización y desarrollo de nuevas tecnologías de convertidores, en particular los convertidores multinivel de tipo cascada, para su utilización en aplicaciones de alta potencia y alta tensión para la integración de las energías renovables en redes eléctricas.
La investigación de este proyecto se centra en la problemática de conexión de parques eólicos offshore a la red eléctrica basada en redes de transmisión de media o alta tensión en corriente continua (MVDC y HVDC). Estas tecnologías permiten aumentar el rendimiento del transporte de energía eléctrica hacia tierra desde plataformas de explotación de energías renovables (principalmente eólica) off-shore. Así mismo, esta investigación pretende desarrollar sistemas de transmisión flexible en corriente alterna o FACTS aplicables a redes de corriente alterna en media y alta tensión. La inclusión de sistemas de almacenamiento de energía a los convertidores antes mencionados es también uno de los objetivos del proyecto debido a la naturaleza intermitente de las energías renovables.
Entre los beneficios de este proyecto se destacan: la ampliación de la capacidad de transmisión de las redes, el aumento de su controlabilidad, la mejora de la calidad y eficiencia de la energía transmitida y la integración de nuevas centrales de generación de energía renovable mitigando la intermitencia de su producción.
El proyecto pretende profundizar en el desarrollo y mejorar las actuales soluciones haciendo uso de convertidores de potencia con topología cascada y/o NPC (“Neutral Point Clamped”), basados en electrónica de potencia. En concreto, se pretenden estudiar nuevas posibilidades para las estrategias de control y modulación utilizadas en este tipo de convertidores, así como investigar y desarrollar sus posibles aplicaciones. Este análisis será llevado a cabo mediante simulaciones y verificado a través de pruebas reales de prototipos de convertidores que serán construidos expresamente para este proyecto. Para ello, se construirán sistemas de pruebas que incluirán convertidores de potencia basados con topología cascada y NPC, basados en semiconductores IGBT preferentemente. Para probar los sistemas se utilizará una bancada que permita comprobar la validez de los convertidores y técnicas de control desarrollados. Entre los objetivos del proyecto cabe destacar la investigación relativa a nuevas técnicas de control y modulación de estos equipos, la incorporación a los mismos de sistemas de almacenamiento, la optimización de sistemas de conversión de potencia en plantas off-shore y la aplicación de estos convertidores como FACTS en líneas de alta tensión.
