Implementación Hardware-in-the-Loop de ROMAtrix, un Transformador Inteligente para las Redes Eléctricas del Futuro
Autores: Ostadrahimi, Amir; Bifaretti, Stefano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Implementación Hardware-in-the-Loop de ROMAtrix, un Transformador Inteligente para las Redes Eléctricas del Futuro
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Evolución
Generación de energía
Transmisión
Distribución
Internet de la Energía
Transformadores de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La evolución de la generación de energía conlleva cambios extensos en otras partes de la red, especialmente en los componentes de transmisión y distribución. Dentro del ámbito del Internet de la Energía (IoE), la energía eléctrica fluye de manera más flexible entre las diferentes partes de la red. La energía de corriente continua jugará un papel esencial en el IoE. Los paneles fotovoltaicos descentralizados, el almacenamiento de energía, las estaciones de carga de vehículos eléctricos y los centros de datos son algunos de los componentes significativos de las redes futuras que manejan energía de corriente continua. Como resultado, los transformadores de potencia deben ser modificados adecuadamente para gestionar la energía entre las diferentes partes de la red. Un transformador electrónico de potencia (PET), también conocido como transformador de estado sólido (SST) o transformador inteligente (ST), es una solución que permite a una red eléctrica lidiar con esta creciente complejidad. ROMAtrix, como un ST basado en convertidor de matriz, es un proyecto en desarrollo que apunta a las redes eléctricas del futuro. ROMAtrix realiza la aplicación de un transformador de media tensión (MV) utilizando semiconductores electrónicos de potencia disponibles comercialmente. Debido a las características distintivas de ROMAtrix y a un alto número de interruptores, la implementación del sistema de control utilizando una única placa de control es altamente exigente. Este documento tiene como objetivo ilustrar la implementación, en una matriz de puertas programable en campo (FPGA), de la modulación por ancho de pulso (SVMPWM) aplicada a ROMAtrix, considerando patrones de conmutación específicos. El procedimiento de conmutación propuesto fue simulado con PLECS y validado con hardware en el lazo utilizando el solucionador OPAL-RT.
Descripción
La evolución de la generación de energía conlleva cambios extensos en otras partes de la red, especialmente en los componentes de transmisión y distribución. Dentro del ámbito del Internet de la Energía (IoE), la energía eléctrica fluye de manera más flexible entre las diferentes partes de la red. La energía de corriente continua jugará un papel esencial en el IoE. Los paneles fotovoltaicos descentralizados, el almacenamiento de energía, las estaciones de carga de vehículos eléctricos y los centros de datos son algunos de los componentes significativos de las redes futuras que manejan energía de corriente continua. Como resultado, los transformadores de potencia deben ser modificados adecuadamente para gestionar la energía entre las diferentes partes de la red. Un transformador electrónico de potencia (PET), también conocido como transformador de estado sólido (SST) o transformador inteligente (ST), es una solución que permite a una red eléctrica lidiar con esta creciente complejidad. ROMAtrix, como un ST basado en convertidor de matriz, es un proyecto en desarrollo que apunta a las redes eléctricas del futuro. ROMAtrix realiza la aplicación de un transformador de media tensión (MV) utilizando semiconductores electrónicos de potencia disponibles comercialmente. Debido a las características distintivas de ROMAtrix y a un alto número de interruptores, la implementación del sistema de control utilizando una única placa de control es altamente exigente. Este documento tiene como objetivo ilustrar la implementación, en una matriz de puertas programable en campo (FPGA), de la modulación por ancho de pulso (SVMPWM) aplicada a ROMAtrix, considerando patrones de conmutación específicos. El procedimiento de conmutación propuesto fue simulado con PLECS y validado con hardware en el lazo utilizando el solucionador OPAL-RT.