Estimación de la tensión de los condensadores en un convertidor multinivel de condensadores flotantes utilizando un número reducido de sensores. - Erdmann Olvera, Alex Paul (2018)
En los últimos años, la demanda global de energía eléctrica ha crecido considerablemente. Así mismo, las preocupaciones por el agotamiento de los combustibles fósiles y el impacto adverso de su combustión en el medio ambiente y en la salud de la población, han incentivado la búsqueda de nuevas fuentes de energía como alternativa a este tipo de combustibles. En respuesta a los retos que esto implica, los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEPs) están cambiando. Actualmente, existe la tendencia de incorporar a la red eléctrica fuentes de energía renovables como: solar, eólica, hidráulica, etc. En México la Ley de Transición Energética (LTE) contempla que para el año 2024 el 35 % de la energía eléctrica del país sea generada por medio de energías renovables [1]. Actualmente, la hidroelectricidad es la principal fuente de generación en esta categoría con el 10.08 %, seguida de la eólica con un 3.05 % y la geotérmica con un 1.98 % de la generación total. Si bien, la capacidad instalada de generación eólica es mínima, se espera que en los próximos años tenga un crecimiento acelerado debido a que es la tecnología más competitiva comparada con el resto de las energías renovables. Igualmente, se pronostica que la generación fotovoltaica tenga un crecimiento importante, dado el gran potencial del país en este rubro. Estas fuentes de energía renovable utilizan sistemas de captación de energía (paneles solares, aerogeneradores) que no pueden conectarse directamente a la red eléctrica debido a que las formas de onda de tensión y corriente generadas son incompatibles con las características específicas de la red; por lo tanto, uno de los principales componentes de un sistema de generación eólica / solar es el convertidor estático de potencia. Este es el medio a través del cual se acondiciona la energía recuperada y se inyecta a la red eléctrica. Entre las diferentes topologías de convertidores estáticos, los convertidores multinivel tienen un gran potencial para estas aplicaciones. Estos pueden operar en niveles de tensi´on mayores al nivel de tensión soportado por los semiconductores que componen al convertidor; esto habilita interconexiones en niveles de media y alta tensi´on, lo que podría prescindir del transformador de acoplamiento. Además, mejoran la calidad de las formas de onda, y reducen el estrés dieléctrico del equipo, reduciendo las posibilidades de falla.