Aplicación de un Convertidor Modular Multinivel (MMC) a un sistema fotovoltaico conectado a red trifásica

Abstract

Este trabajo desarrolla un modelo completo de un sistema fotovoltaico conectado a red mediante un Convertidor Modular Multinivel (MMC), simulado en Matlab Simulink. Se abordan todas las etapas del sistema, desde la generación solar hasta la entrega de energía a la red, aplicando técnicas avanzadas de control y modulación. Se realiza un análisis detallado de los submódulos que componen el MMC, evaluando distintas topologías y su comportamiento dinámico mediante simulaciones. Asimismo, se estudian las principales técnicas de modulación implementadas, valorando su impacto en la calidad de señal y eficiencia del sistema. El trabajo se centra en estrategias de control que garanticen una operación estable, sincronizada y eficiente, asegurando una adecuada inyección de potencia activa y reactiva. Además, se incluye una evaluación económica, ambiental y de escalabilidad, proponiendo mejoras futuras que refuercen el rendimiento y la robustez del sistema, posicionando al MMC como una tecnología clave para una transición energética sostenible.

This work develops a complete model of a grid-connected photovoltaic system using a Modular Multilevel Converter (MMC), simulated in Matlab Simulink. All stages of the system are addressed, from solar energy generation to power delivery to the grid, applying advanced control and modulation techniques. A detailed analysis of the MMC submodules is carried out, evaluating different topologies and their dynamic behavior through simulations. Likewise, the main modulation techniques implemented are studied, assessing their impact on signal quality and system efficiency. The work focuses on control strategies that ensure stable, synchronized, and efficient operation, guaranteeing proper injection of active and reactive power. Additionally, an economic, environmental, and scalability assessment is included, along with proposed future improvements aimed at enhancing system performance and robustness, positioning the MMC as a key technology for a sustainable energy transition.