Contributions to Modulation and Control Algorithms for Multilevel Converters

Abstract

Las actuales tendencias de la red eléctrica han lanzado a la industria a la búsqueda de sistemas de generación, distribución y consumo de energía eléctrica más eficientes. Generación distribuida, reducción de componentes pasivos, líneas DC de alta tensión son, entre otras, las posibles líneas de investigación que están actualmente siendo consideradas como el futuro de la red eléctrica. Sin embargo, nada de esto sería posible si no fuera por los avances alcanzados en el campo de la electrónica de potencia. El trabajo aquí presentado comienza con una breve introducción a la electrónica de potencia, concretamente a los convertidores de potencia conectados a red, sus estrategias de control más comunes y enfoques ante redes desbalanceadas. A continuación, las contribuciones del autor sobre el control y modulación de una topología particular de convertidores, conocidos como convertidores multinivel, se presentan como el principal contenido de este trabajo. Este tipo de convertidores mejoran la eficiencia y ciertas prestaciones, en comparación con convertidores más tradicionales, a costa de una mayor complejidad en el control al incrementar la cantidad de los componentes hardware. A pesar de que existen numerosas topologías de convertidores multinivel y algunas de ellas son brevemente expuestas en este trabajo, la mayoría de las aportaciones están enfocadas para convertidores del tipo diode-clamped converter. Adicionalmente, se incluye una aportación para convertidores del tipo multinivel modular, y otra para convertidores en cascada. Se espera que el contenido de la introducción de este trabajo, junto a las contribuciones particulares para convertidores multinivel sirva de inspiración para futuros investigadores del campo.