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Garantizar la seguridad de las personas en las futuras instalaciones fotovoltaicas es requisito clave para el desarrollo de este sector, sobre todo, teniendo en cuenta el progresivo incremento del riesgo eléctrico en dichas instalaciones por el crecimiento de sus potencias, y sus emplazamientos cada vez más próximos al ámbito doméstico.Las medidas de protección de personas en sistemas eléctricos convencionales están detalladas en normas y reglamentos de obligado cumplimiento (tanto nacionales como internacionales) que garantizan la seguridad de los mismos, independientemente del proyectista, instalador e inspector que intervenga en la instalación. Así, durante más de un siglo de experiencia en estas instalaciones, estas normas y reglamentos han ido evolucionando en función de los avances tecnológicos y de la experiencia acumulada y han permitido dar solución de una manera eficaz a los problemas relacionados con la seguridad.Los sistemas fotovoltaicos, en su reciente aparición, se encuentran en las primeras fases de este proceso, en las cuales se está iniciado el desarrollo de la normativa y el estudio de implantación de medidas eficaces de protección. Para este desarrollo, y como paso previo, es necesario el estudio en profundidad del comportamiento eléctrico del generador fotovoltaico y su respuesta en situaciones de defecto.Dentro de este campo de la protección a personas se han desarrollado los trabajos de esta tesis doctoral, fundamentalmente en el estudio del aislamiento del generador y de la operatividad y viabilidad de distintas medidas de protección. Los trabajos se han estructurado en distintas fases: la primera en la que se proponen las distintas medidas de protección que se pueden emplear; la segunda donde se analiza el comportamiento del generador respecto a tierra y se propone un modelo de circuito equivalente; la tercera donde se estudia el aislamiento y las corrientes de fuga a tierra del generador; y por último en base a los resultados obtenidos en el estudio se analiza la viabilidad de las medidas de protección propuestas., Ensuring personal safety in future PV installations is a key issue for the progress of this market. This is especially crucial having in mind the increasing electrical risk of these installations as their size is becoming larger and given their proximity to residential areas.Personal protection measures in conventional electric systems are gathered in both compulsory national and international regulations and standards. These ensure personal safety regardless the designer, installer or inspector who take part in the installation. Over a century of skills and experience, these regulations and standards have evolved according to technical developments and expertise, paving the way to efficient solutions to safety problems.PV systems are accomplishing the initial stages of this process, in which the development of regulations together with efficient protection measures have been undertaken. A deep analysis of the electric behaviour of the PV generator and its response under faulty operation conditions is required as a previous step towards this direction.The work presented in this Doctoral Thesis has been developed in the frame of personal protection. The analysis of the PV generator isolation and operativity, together with the feasibility of some protection measures has been emphasised. Firstly, some protection measures that can be used are proposed. Then, the behaviour of the PV generator with the ground is analysed and an equivalent circuit model is shown. Isolation and PV ground leakage currents of the PV generator has been also under consideration. Lastly, the feasibility of the proposed protection measures is analysed according to the results of this work., Tesis Univ.Jaén. Departamento de Electrónica. Leída el 15 de diciembre de 2003

[ES] El objetivo principal de esta Tesis Doctoral se centra en la presentación de soluciones de interconexión de red segura mediante la definición del diseño, estructura y funcionalidad de la protección eléctrica de los sistemas de interconexión de un nodo DC compacto multiterminal que alimenta ECVEs. La revisión bibliográfica/normativa ha revelado que hasta ahora no se ha prestado especial atención sobre la seguridad de sistemas interconectados en nodos de similares característica. De igual forma, tampoco se ha caracterizado el comportamiento de variables eléctricas del nodo en caso de faltas internas para nodos de este tipo (basados en convertidores reversibles). Conocer dicho comportamiento es clave para definir los requerimientos adecuados de protección eléctrica que garanticen la seguridad. Así, se ha definido un marco regulatorio unificado de requerimientos de protección eléctrica y configuración de sistemas de puesta a tierra aplicable a los sistemas de interconexión de red del nodo DC compacto multiterminal. [EN]The main objective of this Thesis is focused on the presentation of secure network interconnection solutions by defining the design, structure and functionality of the electric protection measurements of interconnection systems of a compact multiterminal DC node used to feed EVCSs. The literature/details about regulatory review has revealed that has not been paid special attention to the security of interconnected nodes in similar systems. Likewise, neither it has characterized the behavior of electrical variables for internal node to node failures of this type (based on reversible converters). Getting to know such behavior is key to defining suitable electrical protection requirements to ensure safety. Thus, it has been defined an unified regulatory framework for electrical protection requirements and an earthing system arrangement applicable to network interconnection of the compact multiterminal DC node. Tesis Univ. Jaén. Departamento de Ingeniería Eléctrica. Leída el 5 de febrero de 2016

[ES] Esta Tesis Doctoral proporciona una visión del estado del arte actual de los requerimientos que deben ser impuestos a la interconexión de la generación distribuida fotovoltaica (GDFV) con la red. Tras analizar múltiples reglamentos y normas, se sugieren recomendaciones en relación con los relés de protección y sus ajustes de protección. Igualmente, ilustra el estudio de un mal funcionamiento no conocido hasta la fecha en el sistema de protección de la redes de distribución en presencia de GDFV, concretamente en la protección de corriente balanceada de fase. La baja calidad de potencia o estados ferroresonantes se han descubierto como las causas del mal funcionamiento, que conlleva disparos no deseados de línea. El resultado más importante es destacar la necesidad de cambios respecto a las prácticas de protección de las redes de distribución, así como nuevos requerimientos de calidad de potencia., [EN] This Doctoral Thesis gives an overview of the requirements that permit the interconnection of photovoltaic-distributed generation (PVDG) in their respective distribution networks. For this purpose, we have analysed lots of codes that have been proposed and enacted in many countries. As a conclusion, recommendations are given regarding the protection relays that should be used and their optimal settings. Also, this Thesis describes a hitherto unstudied malfunction that can occur in the protection system of distribution networks in the presence of photovoltaic plants. The focus here is on the phase-balance current protection of overhead or blended feeders back-fed by PVDGs. Low power quality or ferroresonant states were found to be the causes of the malfunction of that protection, which led to its untimely tripping. The results of this study highlight the need to modify current protection practices and to elaborate new power quality requirements for PVDG., Tesis Univ. Jaén. Departamento de Ingeniería Eléctrica. Leída el 12 de abril de 2013

[ES] Se presenta una revisión extensa de causas, consecuencias y tratamiento del funcionamiento, en condiciones de falta, de un generador FV, debido a un sombreado parcial o una falta eléctrica. El funcionamiento en estas condiciones de falta, origina situaciones de riesgo de sobreintensidad en el sistema FV, y puede provocar problemas de calidad de potencia en la red a la que está conectado. Así, se realiza un estudio normativo sobre faltas eléctricas y calidad de potencia descubriendo que no hay normas de referencia específicas para sistemas FVs en ambos campos. Uno de los objetivos alcanzados es la presentación de una propuesta de medidas de protección de sobreintensidades para un generador FV en condiciones de falta. Así, se desarrolla un modelo dinámico de simulación de dispositivo FV (célula, módulo o generador) en Matlab/Simulink® para investigar el comportamiento de dispositivos FVs cuando operan bajo condiciones anormales, validándolo con medidas experimentales en un generador FV real. [EN]This thesis presents an extensive review of causes, consequences and treatment operation in fault conditions of a PV generator, due to partial shading or electrical fault. The operation in these fault conditions poses a threat of overcurrent in the PV system, and can cause power quality problems in the network to which it is connected. Thus, it makes a normative study on electrical faults and power quality finding that no specific reference PV systems standards in both fields. One of the objectives achieved is the presentation of a proposal for overcurrent protection measures for a PV generator under fault conditions. Thus, we develop a dynamic simulation model of PV device (cell, module or generator) in Matlab/Simulink® to investigate the behavior of PV devices when operating under abnormal conditions, validating with experimental measurements on actual PV generator. Tesis Univ. Jaén. Departamento de Ingeniería Eléctrica. Leída el 8 de noviembre de 2013

[ES]Presenta una metodología para la gestión de emisiones perturbadoras provenientes de sistemas fotovoltaicos (FVs) conectados a redes de baja y media tensión, particularmente para armónicos, flicker y desequilibrios. De igual forma, se proporciona la metodología para la medida y valoración de estas emisiones. Por lo tanto, se proponen unas recomendaciones sobre el conjunto de índices requeridos de calidad de potencia. La doble metodología propuesta ha sido llevada a cabo mediante medidas de campo realizadas en sistemas FV de media tensión, Los índices de calidad de potencia evaluados son comparados con los objetivos relevantes de las perturbaciones. Esta Tesis muestra una especial atención a la emisión de corriente armónica FV, la cual es caracterizada desde un punto de vista estadístico multifaceta en un sistema FV grande. Los aspectos específicos tratados son el impacto sobre la magnitud de corriente armónica del nivel de salida de potencia FV y las tensiones armónicas de fondo, [EN] This Thesis presents a methodology for the management of disturbing emissions coming from photovoltaic systems (PV) connected to low and medium voltage networks (LV, MV), particularly regarding the harmonics, flicker and voltage un balance. Additionally, this thesis provides the methodology for the measurement and assessment of these emissions, thus, it is proposed some recommendations about the indices set required of power quality. The double methodology proposed has been implemented with field measurements taken in a medium voltage photovoltaic power plant. The power quality indices are compared to the relevant objectives in this PV system. This Thesis pays a special attention to the PV harmonic current emission, which it is characterized from a multifaceted statistical point of view in a large PV system. The specific aspects included are the impact on the harmonic current magnitude in relation to the PV power output level and the background harmonic voltages., Tesis Univ. Jaén. Departamento de Ingeniería Eléctrica, leída el 10 de mayo del 2013

[ES] La tecnología fotovoltaica es una de las fuentes de generación distribuida (GD).El enfoque clásico realiza un análisis determinista, que no se tiene en cuenta las incertidumbres asociadas a los sistemas eléctricos.Esta Tesis ha desarrollado una metodología para analizar las redes eléctricas radiales desde una perspectiva probabilista. Se implementa un modelo probabilista que incluye los generadores fotovoltaicos y la carga.Se desarrolla un método que optimiza la ubicación y tamaño de los generadores fotovoltaicos minimizando las pérdidas.El estudio se realiza sobre un sistema radial típico, comparando los resultados en varias situaciones de funcionamiento: sin GD, con GD en verano e invierno.Los resultados de la metodología propuesta se comparan con otra metodología basada en la simulación de Monte Carlo, con objeto de su validación.Los resultados permiten obtener una visión completa de cómo influyen en el sistema las incertidumbres asociadas a las cargas y a los generadores fotovoltaicos, [EN] Photovoltaic technology is a type of source for distributed generation (DG).The classic approach performs a deterministic analysis, which does not take into account uncertainties associated with electrical systems.This thesis has developed a methodology for analysing radial electrical networks from a probabilistic perspective. A probabilistic model that includes photovoltaic generators and load has been implemented.It’s developed a method that optimizes the location and size of the generators photovoltaic minimizing losses.The study is performed using a radial typical system, comparing the results in several situations of operation: without DG, DG in summer and winter.Results of the proposed methodology are compared against another methodology based on Monte Carlo simulation, in order to its validation.The results allow obtaining a comprehensive overview of how the system is influenced by the uncertainties associated with the loads and the photovoltaic generators., Tesis Univ. Jaén. Departamento de Ingeniería Eléctrica. Leída el 28 de septiembre de 2012