Convertidores de potencia más eficientes integran las renovables en la red eléctrica

El profesor titular del Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Sevilla José Ignacio León Galván ha sido reconocido por su propia universidad por un trabajo que abre una nueva vía para enfrentarse al problema de la integración de las energías renovables mediante convertidores de potencia más eficientes y la obtención de mejores prestaciones usando convertidores multinivel de tipo modular.

León Galván ha recibido el Premio Universidad de Sevilla a Trabajos de Investigación de Especial Relevancia dentro del Área de Ingeniería y Arquitectura por el artículo científico Multidimensional Modulation Technique for Cascaded Multilevel Converters, que publicó la revista IEEE Transactions on Industrial Electronics en 2011, y que contó con la colaboración de dos investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María de Chile.

Este artículo presenta una estrategia de modulación generalizada para convertidores de potencia multinivel de tipo modular. Dentro de estas topologías, el trabajo se centra en los convertidores multinivel tipo cascada. En este sentido, y desde la perspectiva práctica, una de las posibles aplicaciones de estos convertidores se centra en la integración de las fuentes de energía renovable en la red eléctrica.

“Convertidores multinivel de la misma familia llamados convertidores MMC se están empezando a utilizar industrialmente para la conexión de parques eólicos en alta mar mediante una conexión en corriente continua DC denominada HVDC (conexión en DC de alta tensión). Con esto, se mejoran las pérdidas por transporte de la energía y se tiene un menor impacto ecológico”, explica León Galván en la nota de prensa de la universidad, de la que se hace eco el Instituto de la Ingeniería de España.

Por otro lado, los expertos investigan el uso de estos convertidores de potencia para la integración de grandes plantas de energía solar fotovoltaica. Usando esta tecnología, se pretende obtener una mejor extracción de energía de los paneles fotovoltaicos mediante la creación de un sistema de potencia distribuido. Además, se realizaría la conversión de potencia de forma eficiente reduciendo los costes de instalación del sistema.

Posibilidades

“Con la estrategia de modulación que proponemos se explica claramente lo que se ha estado haciendo hasta ahora y se abre un gran abanico de posibilidades para abordar próximos retos, resolviendo la modulación no desde un punto de vista matemático sino desde un punto de vista geométrico”, afirma el profesor de la Universidad de Sevilla.

Este trabajo de investigación ya fue premiado a nivel internacional por la revista IEEE Transactions on Industrial Electronics como mejor publicación anual de la revista, cuarta en el ranking y primera dentro del área de automática y control según el Journal Citation Report de 2012. El artículo fue seleccionado de entre aproximadamente 1000 artículos publicados durante 2011 en dicha revista.

El Grupo de Tecnología Electrónica de la Universidad de Sevilla trabaja en esta línea de investigación desde hace más de una década y en la actualidad desarrolla varios proyectos de I+D con financiación privada con empresas del sector, proyectos del Plan Nacional de Investigación del Ministerio de Ciencia y Tecnología así como proyectos de Excelencia de la Junta de Andalucía que van enfocados a la optimización de sistemas de conversión de potencia para sistemas eólicos y fotovoltaicos de alta potencia. Además de la estrategia de modulación, los expertos tratan de desarrollar nuevas estrategias de control y nuevas topologías de convertidores para mejorar esta tecnología.

Referencia bibliográfica:

Leon, J.I. ; Electron. Eng. Dept., Univ. of Seville, Sevilla, Spain ; Kouro, S. ; Vazquez, S. ; Portillo, R.: Multidimensional Modulation Technique for Cascaded Multilevel Converters. IEEE Transactions on Industrial Electronics (Volume:58, Issue: 2 ).