Evaluación y aportaciones a las nuevas normativas ante perturbaciones eléctricas en instalaciones de energías renovables
[SPA] La presente tesis doctoral analiza y evalúa la situación actual en cuanto a normativas de conexión a red se refiere, aportando una nueva estrategia de caracterización de huecos de tensión con el fin de facilitar su comparativa frente a los requerimientos actualmente en vigor. Por otro lado, y atendiendo a la falta de contribuciones para analizar un elevado número de eventos en términos de severidad y de similitud con las limitaciones actuales, técnicas estadísticas basadas en Análisis por Componentes Principales y procesos clustering han sido propuestas y evaluadas. Estas técnicas permiten deducir patrones-tipo de huecos de tensión, ofreciendo una herramienta visual y novedosa con la que comparar trayectorias de tensión eficaz más probables y limitaciones impuestas por los operadores del sistema. Las metodologías aportadas en esta tesis suponen una herramienta genérica con la que caracterizar y evaluar huecos de tensión, tanto equilibrados como desequilibrados, independientemente de los requisitos marcados por cada normativa. Este aspecto dota de un valor añadido a la metodología aquí desarrollada, abriendo un campo de nuevas aplicaciones entre las que se incluye la comparativa de campañas de medidas para diferentes emplazamientos o sistemas potencia. Con el fin de evaluar la idoneidad de la metodología aquí propuesta se han caracterizado y analizado un conjunto de más de trescientas perturbaciones medidas en parques eólicos e instalaciones fotovoltaicas conectadas al sistema eléctrico español. Estos eventos son el resultado de un conjunto de campañas de medida llevadas a cabo a lo largo de varios años y lideradas la mayoría de ellas por el Instituto de Energías Renovables de la Universidad de Castilla La Mancha (España). Los resultados, patrones de comportamiento y comparativa con los requerimientos actuales del sistema eléctrico español suponen el ejemplo práctico de aplicación de las principales contribuciones de esta tesis a un caso práctico de instalaciones de energías renovables. [ENG] The present thesis describes and analyzes current grid-code requirements for generating units connected to the grid and submitted to disturbances. Under this framework, an alternative way to characterize voltage dips is proposed, making easier the comparison between real events and norms, in terms of rms-voltage trajectories and maximum duration given by the Transmisssion System Operators. Additionally, and due to the lack of contributions focused on analyzing and characterizing a large amount of events, statistics techniques based on Principal Component Analysis and K-means clustering processes have been discussed and implemented as well. The application of these techniques allows us to estimate a reduced number of rms-voltage patterns, corresponding with the most expected rms-voltage trajectories from a group of disturbances. This is a significant contribution of this thesis, providing a novelty solution to compare real rms-voltage and requirements by means of a reduced number of averaged rms-voltage profiles. Moreover, this approach is a generic tool to be applied on symmetrical and unsymmetrical disturbances, being independent on the grid-code considered. It thus offers a relevant added value for future applications, such as a comparison between different field-measurement campaigns, localizations or power system requirements. With the aim of evaluating the suitability of the proposed techniques, over three hundred disturbances collected in Spanish wind farms and PV installations have been characterized. In addition, the most likely rms-voltage trajectories from the application of Principal Analysis Component and Kmeans clustering processes have been estimated as well. These events were collected along different field-measurement campaigns mainly promoting by the Institute of Renewable Energy, Universidad de Castilla La Mancha (Spain). Consequently, the estimated rms-voltage trajectories, the corresponding rms-voltage patterns as well as the comparison with current Spanish requirements supposes a practical example of application for the main contributions of this thesis. Moreover, this is a real and practical case study focused on current renewable installations connected to the grid.
Energías renovables, Sistemas eléctricos, Sources of energy, Renewable Energy Sources (RES), Disturbances, Rms-voltage trajectories, Transmisssion system operators
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