XIX Simposio Internacional de Ingeniería Eléctrica

SIE 2021

DISEÑO DE UN INVERSOR MULTINIVEL PARA APLICACIONES EN GENERACIÓN DISTRIBUIDA

Resumen

En la actualidad el empleo de sistemas de generación eléctrica a través de fuentes alternas de energía incrementa continuamente, debido al aumento de la demanda energética mundial, y a una tendencia en la que se busca reducir las emisiones de CO2. Por lo que estas tendencias han hecho que la implementación de dichas fuentes de energía haya aumentado continuamente de una forma considerable.
Para que la integración de estas formas alternativas de generación de electricidad sea adecuada, sobre todo en la utilización de energía solar y energía eólica, debido a que necesitan de acondicionarse, se ha hecho latente la necesidad de implementar dispositivos electrónicos de potencia como son los inversores CC/CA (corriente continua - corriente alterna), con los que actualmente se busca tener fuentes de generación eléctrica de pequeña, media y alta potencia, que cumplan con los requerimientos de eﬁciencia, calidad y seguridad establecidas por la Comisión Federal de Electricidad (CFE).
En el presente trabajo, se presenta el diseño e implementación de un convertidor CC/CA utilizando una topología para el inversor de puentes H en cascada con fuentes CC (corriente continua) independientes en una conﬁguración multinivel de 11 niveles de voltaje de control. Y aplicando la técnica de modulación de Eliminación Selectiva de Armónicos que permite mediante el análisis de Series de Fourier seleccionar apropiadamente los ángulos de conmutación para la eliminación de los armónicos de baja frecuencia más signiﬁcativos.

Abstract

At present, the use of electricity generation systems through alternative sources of energy is continuously increasing, due to the increase in global energy demand, and a trend in which CO2 emissions are being reduced. As a result of these trends, the implementation of these energy sources has increased steadily in the last quarter of a century.
For the integration of these alternative forms of electricity generation to be adequate, especially in the use of solar energy and wind energy, because it is necessary to condition them, it has become latent the need to implement electronic power devices such as inverters (continuous current - alternating current), which currently seek to have small, medium and high power sources of electricity, which meet the requirements of efﬁciency, quality and safety established by the Commission Federal de Electrician (CFE).
In the present work, the design and the implementation of a DC/AC converter (direct current - alternating current) using a topology for the inverter of cascaded H - bridges with independent DC sources in a multilevel conﬁguration of 11 voltage levels of control. Applying the technique of the Selective Harmonic Elimination modulation, technique that allows it by Fourier series analysis appropriately chooses the switching angles for the elimination of harmonics of the most signiﬁcant low frequency.