Aplicación del vector espacial y lógica fuzzy en el inversor de una pila de combustible de óxido sólido (SOFC)

Résumé

Dada la proliferación de sistemas de generación distribuida integrados por fuentes diversas de energía, renovables y convencionales, es de especial importancia la calidad con que éste se inyecta en la red. Dentro de la gran variedad de fuentes de generación de energía eléctrica, podemos destacar a la pila de combustible (FC), que es un dispositivo electroquímico que oxida combustible sin combustión para convertir directamente energía química en energía eléctrica. En esta Tesis, se ha diseñado un modelo dinámico de una pila de combustible de óxido sólido (SOFC), la cual tiene que interconectarse a la red de distribución pro medio de un convertidor de energía eléctrica integrado en la unidad de acondicionamiento de potencia del sistema ya que genera energía eléctrica en corriente continua que tiene que transformarse en corriente alterna. Se ha utilizado un inversor de fuente de tensión (VSI) para interconectar un conjunto de FC y convertir la energía eléctrica generada. Se ha diseñado, también, un filtro pasivo LC conectado en bornes del inversor con objeto de reducir los armónicos generados por la conmutación y así poder generar una forma de onda en corriente alterna sinusoidal de calidad elevada adecuada para la carga. El funcionamiento de la pila SOFC requiere un control y regulación de sus magnitudes eléctricas, el cual se ha realizado mediante la modulación del ancho de pulso (PWM) del vector espacial. Este método de control consiste en la representación de los vectores espaciales en un sistema de referencia síncrono, el cual está dividido en seis sectores identificados por seis vectores activos. Según seanlos valores de módulo y ángulo de fase de las distintas tensiones del sistema trifásico, tendremos una determinada secuencia de conmutación. Además, se ha implementado un algoritmo basado en la lógica fuzzy para controlar el vector de flujo el inversor VSI.