Convertidor CD/CA sin aislamiento con conexión a la red eléctrica para aplicaciones en paneles solares

Abstract

"Para aprovechar la energía solar como energía eléctrica es necesario del uso de paneles solares fotovoltaicos (PV), los cuales aprovechan la radiación proveniente de la actividad solar y convierten la energía solar en energía eléctrica en corriente directa (CD). Para poder utilizar esta tecnología como generadora de electricidad y poder suministrarla en casas, edificios, pozos e iluminación en lugares lejanos entre otros es necesario convertirla de corriente directa a corriente alterna (CA). Para esto se hace uso de convertidores CD/CA (también conocidos como inversores). Muchas de las aplicaciones de estos inversores es cuando son usados para proveer de energía a casas o edificios, en estos casos existen dos modalidades, cuando están aislados de la red eléctrica o cuando están conectados a está. En los casos cuando están conectados a la red eléctrica la mayoría de las topologías existentes presentan una conexión en su salida en modo diferencial, este tipo de conexión ocasiona que circule corriente a través de capacitancias parásitas generadas en las terminales del panel solar. Esta corriente no es deseada en los sistemas generadores de energía por medio de paneles solares ya que no solo reduce la eficiencia y la calidad del inversor, sino también afecta la vida útil del panel solar y en casos de empresas puede ocasionar sanciones monetarias con el proveedor de energía al contaminar la red eléctrica. Este trabajo se centra en el desarrollo de una nueva topología de inversor para su uso en aplicaciones con paneles solares, en el que la salida del inversor este referida a la misma tierra de la fuente de alimentación, en este caso el PV, eliminando la salida en modo diferencial y de esta manera reduciendo notablemente las corrientes parásitas."

"To use the solar energy as electricity is required the use of a photovoltaic panel (PV), which take the benefit of the radiation from solar activity and convert solar energy to electrical energy in the direct current form (DC). To use this technology as a generator of electricity and be able to supply energy into houses, buildings, wells and lighting in remote locations and so on, is necessary to convert this direct current into alternate current (AC). For this point use of DC/AC (also known as inverters) is necessary. Many of the applications of these inverters is when they are used to provide energy to house or buildings, in such cases there are two ways, when they are isolated from the electrical network or when they are connected to it. In cases when they are connected to the electrical network most existing topologies have in its output a differential mode connection, such connection causes that current flow through the parasitic capacitances generated in PV terminals to the neutral point. This current is not desired in PV generating systems since not only reduces the efficiency and quality of the inverter, also affects the service life of the PV, in business might cause monetary sanctions with the provider of the electrical network. This work focuses on the development of a new inverter topology for use in applications with PV, in which its output is referred to the same point of negative power supply, in this case the PV, eliminating the differential mode output and thus significantly reducing the leakage currents."