Contributions to Multifrequency Power Distribution Systems

Aquesta tesi doctoral presenta un enfocament innovador basat en l’electrònica de potència per a la distribució multifreqüència d’energia en microxarxes, permetent una transferència d’energia descentralitzada punt a punt mentre es confina la distorsió multifreqüència a una secció específica de la microrred. El sistema proposat aborda reptes clau en la distribució moderna d’energia, en particular la flexibilitat d’integració, les limitacions de gestió centralitzada de l’energia i els alts requisits de filtratge en sistemes multifreqüència. La tesi introdueix una estructura de doble inversor formada per dos inversors en pont complet que regulen de manera independent els components de tensió i corrent a una freqüència addicional, específicament al tercer harmònic de la xarxa (150 Hz). Mitjançant la implementació de dos sistemes de doble inversor en una línia de distribució designada, actuant com a emissor i receptor, el sistema permet una transferència d’energia punt a punt a 150 Hz, com la que es produeix entre una font d’energia renovable i un sistema d’emmagatzematge d’energia. La dissertació explora l’arquitectura i les estratègies de control necessàries per al doble inversor, proporciona simulacions per validar el sistema de transferència multifreqüència proposat i presenta un prototip de prova de concepte. Els resultats experimentals confirmen una alta eficiència en la transferència d’energia, amb una fuita mínima de distorsió harmònica més enllà de la secció multifreqüència, reduint significativament els requisits de filtratge per a la resta d'usuaris de la microxarxa.