Simulación y análisis de convertidores de potencia de Tecnología Grid Forming y Grid Following

El convertidor de potencia es el pilar más importante para la transición energética que se plantea para los próximos años. El modo de generación distribuida mediante microrredes que se comunican entre sí, necesita de elementos de control que permitan y regulen de manera eficiente la energía. En el siguiente documento se explicará el funcionamiento de los convertidores de potencia más utilizados y el impacto que tendrán en la generación eléctrica de los próximos años. En primer lugar, se modelará el convertidor Grid Following (GFR), utilizando una metodología de control por PLL, se explicarán detalladamente la base teórica de todos los componentes y su función en el sistema global. En las simulaciones se observará el comportamiento del convertidor de potencia conectado a la red eléctrica y se plantearán los siguientes casos de test: 1. Simulación de demanda de potencia activa (P) con valores positivos y negativos 2. Simulación de demanda de potencia reactiva (Q) con valores positivos y negativos 3. Aumento del 5% en la tensión de la red. 4. Disminución del 5% en la tensión de red. 5. Disminución del 1% en la frecuencia de red. 6. Aumento de 10º en la fase de tensión de red. A continuación se presentará el convertidor Grid Forming (GFR), detallando los diferentes elementos del circuito eléctrico, explicando el principio de funcionamiento teórico de los bloques de control necesarios, utilizando una metodología de generación de frecuencia de referencia llamada Virtual Synchronous Machine. En este caso se plantearan los mismos casos de estudio que para el convertidor GFL, y se observaran las diferencias de comportamiento frente a diferentes valores de SCR. Finalmente se concluirá con un análisis crítico de en qué casos sería adecuado el uso de cada tipo de convertidor, explicando donde presenta cada uno sus flaquezas y puntos fuertes, haciendo referencia a los casos de estudio planteados.