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Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es Previo Transferencia APET-UVIGO a ELINSA S. L. Contrato de I+D financiación privada. Tiempo de ejecución 13 meses. Presentación pública. Ciclo “XVI AVANCES EN CIENCIA E TECNOLOXÍA 2013.” CEG – RAGC Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 2 Índice Breve presentación de los colaboradores. Entorno tecnológico en el que se realiza la transferencia. Sinergia Elinsa-APET. Descripción de la tecnología transferida. Continuidad. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 3 Electrotécnica Industrial y Naval S. L. (ELINSA) Líneas de negocio. Instalaciones eléctricas. Mantenimiento industrial. Fabricación de equipo eléctrico y de electrónica de potencia. Sectores. Industrial. Naval. Energías renovables. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 4 Electrotécnica Industrial y Naval S. L. (ELINSA) Experiencia en gran parte de los elementos eléctricos del ciclo de la energía eléctrica. Desarrollo de equipos electrónicos de potencia para energías renovables con tecnología ajena. Necesario desarrollar tecnología propia en el campo de sistemas electrónicos de potencia para energías renovables y redes eléctricas inteligentes. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 5 APET-UVIGO Objetivos de APET Educar, investigar y diseminar conocimiento en los campos de electrónica industrial, electrónica de potencia y tecnologías de energía eléctrica, con el fin de dar soluciones con dichas tecnologías a problemas con relevancia social. Investigación y transferencia de tecnología. Energías renovables. Eólica, fotovoltaica, biomasa, geotermia… Calidad de Potencia en Distribución y Transporte de Energía Eléctrica. Accionamientos Eléctricos. Electro-movilidad, transporte, industria, minería. Iluminación. Alumbrado. Industria metalúrgica. Equipos de soldadura. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 6 APET-UVIGO Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 7 APET-UVIGO. Transferencia Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 8 APET-UVIGO. Transferencia Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 9 Índice Breve presentación de los colaboradores. Entorno tecnológico en el que se realiza la transferencia. Sinergia Elinsa-APET. Descripción de la tecnología transferida. Continuidad. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 10 Sistema Eléctrico Centralizado /Distribuido Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 11 Sistema Eléctrico Distribuido Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 12 Sistema Eléctrico Distribuido Redes distribución activas. Generación (100s kW a 10s MW). Energía convencional, renovable, almacenamiento. Sistemas de transporte flexible de interconexión, fiable, bajo coste, derechos de paso. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 13 Convertidores Potencia en Redes Inteligentes Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 14 Convertidores Potencia en Redes Inteligentes Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 15 Convertidores Potencia en Redes Inteligentes Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 16 Convertidores Potencia en Redes Inteligentes Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 17 Convertidores Potencia en Redes Inteligentes DSP Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 18 Controlador Local Operaciones matemáticas. Operaciones aritméticas, matrices, transformadas de Fourier, filtros digitales… Operaciones en coma flotante. Computación en tiempo real. Alto nivel de consistencia en el tiempo de ejecución de los algoritmos. “No jitter”. Período de muestreo fijo: menor de 100 µs / 200 µs Operaciones en paralelo. Ejecución del algoritmo de control. Control ON/OFF de dispositivos semiconductores de potencia. Lectura de variables físicas. Gestión de alarmas y protecciones de bajo nivel. Capacidad de comunicación. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 19 Índice Breve presentación de los colaboradores. Entorno tecnológico en el que se realiza la transferencia. Sinergia ELINSA-APET. Descripción de la tecnología transferida. Continuidad. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 20 Sinergia Empresa-Universidad ELINSA. Conocimiento de las necesidades / demandas en sistemas eléctricos de potencia. Necesidad de desarrollar tecnología propia en el campo de sistemas electrónicos de potencia para energías renovables y redes eléctricas inteligentes. APET-UVigo. Experiencia en desarrollo de sistemas eléctricos de potencia. Experiencia en desarrollo de sistemas electrónicos y de control de convertidores de potencia. Colaboración en definición de especificaciones, diseño, desarrollo y pruebas de verificación. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 21 Índice Breve presentación de los colaboradores. Entorno tecnológico en el que se realiza la transferencia. Sinergia Elinsa-APET. Descripción de la tecnología transferida. Continuidad. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 22 Estructura de sistema desarrollado Tarjeta CONTROLADOR • Procesador • Comunicaciones / Programación • Memoria y lógica • Electrónica de supervisión Tarjeta BASE • Electrónica E / S • Comunicaciones • Electrónica Protecciones / Alarmas Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Sistema Sistemade de Potencia Potencia Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 23 Tarjeta de Control. Diagrama de Bloques Procesador & Glue Logic Comunicaciones USB, JTAG, RS232, SPI, I2C Indicadores Diagnóstico Alimentación Supervisión (Watchdog) Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Memoria Externa Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 24 Tarjeta de Control. Fotografía Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 25 Tarjeta Base. Diagrama de Bloques Comunicaciones Bus CAN Generación y Gestión Alarmas UART Protección E/S SPI Monitorización alimentación Entradas Analógicas Sensores V, I, T Entradas Digitales Opto-acopl. Salidas Relé Canales PWM 24V-DC … 400V-AC Fibra Óptica Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Señales Error Drivers Fibra Óptica Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 26 Tarjeta Base. Fotografía Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 27 Tarjetas Ensambladas. Fotografía Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 28 Índice Breve presentación de los colaboradores. Entorno tecnológico en el que se realiza la transferencia. Sinergia Elinsa-APET. Descripción de la tecnología transferida. Continuidad. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 29 Continuidad Tecnología transferida. La tecnología es propiedad de la empresa, dispone de ella para desarrollar nuevos proyectos. Capacidad para abordar nuevos proyectos y retos tecnológicos. Principio de un nuevo camino. En la actualidad ELINSA desarrolla varios proyectos con el sistema electrónico transferido. Dos proyectos en colaboración con APET-UVigo. Control de Convertidores Electrónicos de Potencia en Energías Renovables y “Smart Grids” Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es 30 ¿Preguntas? Más información: http://webs.uvigo.es/jdoval http://webs.uvigo.es/apetrg Jesús Doval-Gandoy jdoval@uvigo.es