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Diseño y simulación del control de un transformador de estado sólido de tres etapas con entrada monofásica y salida trifásica basado en un convertidor dc-dc de doble puente activo y un convertidor ac-dc multinivel de puentes en cascada.

Abstract:

El presente proyecto consiste en diseñar el controlador de un Transformador de Estado Sólido (SST), con el objetivo de mostrar un modelo base de transformador para ser utilizado en una Red Eléctrica inteligente (Smart Grid). Lo que se pretende con este proyecto es mejorar la calidad de energía de la red eléctrica, además se presenta una manera de incluir energías renovables al sistema. Se menciona algunos problemas que afectan al Sistema eléctrico actual y como el SST puede corregir estos problemas, se da a conocer las ventajas que tiene una Smart Grid, se muestra la topología del SST utilizada, se dimensiona los componentes a utilizarse en cada etapa, se modela la planta de cada convertidor, se presenta el diseño del controlador y la estrategia a utilizar para controlar cada una de las etapas del SST. Para efecto de diseñar el controlador del SST, se modela la planta por cada etapa. Para la primera y la última etapa se diseña un control en cascada para controlar voltaje y corriente mientras que para el DAB se controla el voltaje de salida, por último se muestra las simulaciones del SST al ser afectado por diferentes perturbaciones. Debido al alto costo de los componentes del SST no se realiza ninguna implementación física; además, el presente proyecto ha sido limitado a la simulación del SST mediante switches ideales para que el diseño sea más sencillo y fácil de interpretar. Las simulaciones del SST se realizan con las herramientas PLECS, SIMULINK y MATLAB.