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Información de la Tesis Doctoral

Technical and economic impact of the deployment of a VSC-MTDC supergrid with large-scale penetration of offshore wind

Quanyu Zhao

Dirigida por Javier García González

Esta tesis estudia el impacto técnico-económico del posible desarrollo de una superred (supergrid) en corriente continua. El desarrollo de la tecnología VSC (Voltage Source Converter) para redes en corriente continua de alta tensión (HVDC), permite lograr topologías de múltiples terminales y malladas, proporcionando caminos alternativos a la energía eléctrica en caso de que exista algún tipo de contingencia. Esto es especialmente relevante para poder incorporar al sistema europeo toda la energía eólica marina proveniente del Mar del Norte de una manera fiable. Además, también es posible construir corredores en HVDC en tierra para aumentar la capacidad de interconexión de distintas zonas. Sin embargo, antes de desarrollar esta superred, es necesario evaluar su impacto, tanto desde el punto de vista técnico como económico. Esta tesis propone dos modelos de Flujo de Cargas Óptimo (Optimal Power Flow, OPF) para optimizar el despacho de la generación teniendo en cuenta las restricciones de red (tanto AC como DC), incorporando un modelado detallado de los convertidores. El primer modelo es un modelo no lineal (NLP-OPF) que representa las ecuaciones de manera muy precisa y que permite servir como modelo de validación de resultados. El segundo modelo es un modelo donde se linealiza todo el conjunto de ecuaciones (LP-OPF), y que permite ser utilizado para sistemas de tamaño realista como se muestra en el caso de aplicación. Uno de los resultados de la tesis es que en función de cómo se modelen las pérdidas de los convertidores, el resultado del OPF puede variar sustancialmente. Respecto a la aplicación del LP-OPF, el caso ejemplo estudiado es un escenario del sistema europeo en el año 2030 que se ha construido a partir de información recapitulada en el contexto del proyecto europeo Best-Paths, donde se ha evaluado el impacto que tendría el desarrollo de una red en el mar del norte para incrementar la potencia eólica instalada hasta 45 GW. Finalmente, la tesis presenta también una revisión de cuáles son las tecnologías más prometedoras para mejorar el sistema de transporte (tanto AC como DC) y presenta una discusión de cuáles son las barreras técnicas, económicas y regulatorias que pueden impedir su desarrollo en el futuro.


Universidad Pontificia Comillas. Madrid (España)

15 de febrero de 2019



Cita:
Q. Zhao (2019), Technical and economic impact of the deployment of a VSC-MTDC supergrid with large-scale penetration of offshore wind. Universidad Pontificia Comillas. Madrid (España).

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