Design and simulation of the different stages of control in a micro grid electrical

Actualmente las energías renovables se perfilan como una opción de generación de energía limpia. Como resultado, un nuevo esquema de generación ha tomado un gran auge en los últimos años: la generación distribuida. Este esquema permite la inclusión de fuentes alternativas con el fin de acaparar la potencia en lugares distantes, o ayudar a suplir la elevada demanda en ciudades de gran cantidad de población. En base a lo anterior, existen dos modos de operación como lo son: el modo aislado y el modo interconectado a la red de suministro eléctrico, ambos modos suponen diferentes objetivos de control, en el primero el sistema funciona como fuente de tensión el cual establece la referencia de tensión y frecuencia, mientras que en el segundo sistema funciona como fuente de corriente la cual simplemente inyecta potencia a la red. En la presente tesis se realiza el modelo y su prueba en simulación de un arreglo fotovoltaico conectado a la red sin conversor DC/DC, con el fin de entregar la máxima potencia disponible a la red eléctrica, esto mediante el software de redes de potencia PSIM. Para ello se estableció un modelo dinámico en base a una representación a pequeña señal de un inversor trifásico en un marco de referencia $dq$. Esto implico el diseño de un PLL digital en marco de referencia sincrónico con el fin de obtener el parámetro $(\omega t)$ el cual es indispensable para establecer un referencia de sincronismo, una vez garantizado el sincronismo se caracterizó el sistema con dos lazos de control en aras de regular tanto el voltaje de entrada y la corriente de salida. Con el fin de garantizar los criterios de estabilidad y un error en estado estacionario igual a cero, se decidió diseñar un controlador Proporcional-Integral (PI).Renewable energies are currently emerging as an option for generating clean energy. As a result, a new generation scheme has taken a big boom in recent years: distributed generation. This scheme allows the inclusion of alternative sources in order to monopolize the power in distant places, or help to meet the high demand in cities with a large population. Based on the above, there are two modes of operation such as: the isolated mode and the mode interconnected to the electricity supply network, both modes suppose different control objectives, in the first the system functions as a voltage source which establishes the voltage and frequency reference, while in the second system it works as a current source which simply injects power into the network. In the present thesis the model and its test in simulation of a photovoltaic array connected to the network without a DC / DC converter, in order to deliver the maximum available power to the electrical grid, is done through the power network software PSIM . To do this, a dynamic model was established based on a small-signal representation of a three-phase inverter in a reference frame $dq$. This involved the design of a digital PLL in a synchronous reference frame in order to obtain the parameter $ (\ omega t) $ which is essential to establish a synchronism reference, once the synchronism was guaranteed the system was characterized with two loops control in order to regulate both the input voltage and the output current. In order to guarantee the stability criteria and a steady-state error equal to zero, it was decided to design a Proportional-Integral (PI) controller