Desarrollo del sistema de control de un almacenador cinético de energía con máquina de reluctancia conmutada

Zusammenfassung

Su capacidad para combinar altas densidades de potencia con altas densidades de energía, conjuntamente con los avances que en las dos últimas décadas han experimentado las tecnologías de rodamientos, materiales e interruptores de potencia, justifica básicamente la fuerte penetración que están teniendo los almacenadores cinéticos de energía en le mercado industrial a día de hoy. Por sus características innatas, la máquina de reluctancia conmutada constituye una elección más que adecuada para su uso en almacenamiento cinético, ofreciendo una solución más compacta, robusta y barata que sus posibles competidoras. Sin embargo, debido a la mayor dificultad que entraña su control, la relativamente creciente aparición de los semiconductores de alta potencia y la inercia del mercado hacia el uso de máquinas más convencionales, su empleo como motorigenerador en almacenamiento cinético de energía ha sido raramente explotado. Con esta Tesis se ha planteado precisamente el diseño y desarrollo del sistema de control de un almacenamiento cinético basado en este tipo de tecnología. Dicho almacenador se constituye como prototipo de 5MJ y 140kW de un módulo mayor de 200MJ y 350kW que, como parte de un proyecto pionero a nivel internacional, tiene como finalidad instalarse sobre una subestación ferroviaria de trenes de alta velocidad con el propósito de dar lugar a un almacenamiento cinético de energía de un total de 3200MJ t 5.5MW-16 módulos de 200MJ- destinado al alisado del perfíl de consumos de la subestación. La máquina de reluctancia conmutada se acciona en este caso desde una red AC monofásica a través de un convertidor doble de potencia: un inversor/rectificador de conexión a red y un convertidor para el accionamiento específico requerido por este tipo de motores. La topología de ambos es la de puente en H completo, constituyendo para el lado máquina una novedad con respecto a las estructuras convencionales, con el fin básico