Este trabalho apresenta um sistema de controle com o objetivo de atenuar as ondulações do torque eletromagnético considerando os harmônicos de quinta, sétima, décima primeira e décima terceira ordem da tensão do estator do Gerador de Indução Duplamente Alimentado (GIDA). Dessa maneira, propõe-se a utilização de controladores proporcional-integrativo vetoriais juntamente com um sistema de identificação dos componentes harmônicos da corrente do estator empregando a transformada discreta de Fourier. O trabalho aborda a influência dos harmônicos de quinta, sétima, décima primeira e décima terceira ordem da tensão do estator nos harmônicos da corrente do estator, nas ondulações do torque eletromagnético e nas potências ativa e reativa do estator. Resultados de simulação avaliam o controlador proposto em condições adversas: variações paramétricas e da frequência da rede, além da influência de atrasos na corrente do estator. Finalmente, resultados experimentais validam o sistema proposto. / This work presents a vector controller with the objective of reducing the electromagnetic torque and the active and reactive powers of the stator by means of control of the harmonics of the stator current in harmonic conditions of fifth, seventh, eleventh and thirteenth order of the stator voltage. The objective of the work is to propose a controller that uses two techniques already consolidated in the literature, proportional-integrative and discrete Fourier transform, besides being robust the main disadvantages of the existing harmonic controllers in the literature that are dependencies of the parameters of the machine and the Frequency of the network beyond the influence of the stator current delays on the harmonic controller. First, the influence of the fifth, seventh, eleventh, eleventh and thirteenth order harmonics of the stator voltage on the harmonics of the stator current and on the undulations of the electromagnetic torque and the active and reactive powers of the stator are studied. Next, simulation results evaluate the proposed controller under adverse conditions: parametric variations and the frequency of the network, besides the influence of stator current delays. Finally, experimental results validate the controller under conditions that the controller reference is nonzero.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-10-19T12:41:55Z No. of bitstreams: 1 VIVIAN SEBBEN ADAMI_.pdf: 2714217 bytes, checksum: 0d285db93644d5612c6864a6baeacd87 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-19T12:41:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VIVIAN SEBBEN ADAMI_.pdf: 2714217 bytes, checksum: 0d285db93644d5612c6864a6baeacd87 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Nenhuma / Uma das prioridades da agenda sustentável mundial é a promoção do uso de fontes energéticas renováveis, como a energia eólica. O crescimento do uso dessa fonte desenvolveu uma indústria na Europa e nos Estados Unidos para atender à demanda desses mercados precursores. Na última década, o Brasil, juntamente com a China e a Índia, vem investindo na geração eólica, e destacando-se no cenário mundial. A implantação de parques eólicos acontece por meio de projetos interorganizacionais (PIOs), envolvendo atividades compartilhadas entre empresas com interesses e capacidades diferentes em um ambiente de riscos e incertezas. Esta pesquisa propõe-se a contribuir com a temática ainda nova dos PIOs da indústria eólica, tendo sustentação nos progressos recentes do conhecimento sobre redes e propriedades estruturais. O objetivo principal é compreender as implicações das propriedades estruturais das redes estabelecidas no contexto dos PIOs de geração de energia eólica para seu gerenciamento. Estudos recentes têm adotado a perspectiva de redes para a compreensão e o aprimoramento das relações nos PIOs. Nesses estudos, os PIOs são entendidos como uma rede de atores interdependentes que pode ser detalhada a partir de suas propriedades estruturais em vários níveis. O mapeamento da rede, sua análise e caracterização a partir de múltiplos níveis iluminam questões até então complexas para o desenvolvimento dos parques eólicos. A introdução do nível triádico permitiu novas visões aos aspectos estruturais e posicionais dos atores. As redes são um fenômeno relativamente recente, e o campo de estudos ainda se ressente com a falta de pesquisas que abordem as estruturas relacionais entre os atores. A utilização conjunta de abordagens quantitativas, com a adoção da Análise de Redes Sociais, e qualitativas, com a realização de entrevistas semiestruturadas, possibilitou incorporar diferentes (e complementares) perspectivas de análises ao fenômeno. Em termos acadêmicos, uma das contribuições da pesquisa foi o desenvolvimento de um conceitual teórico para as propriedades estruturais dos PIOs em vários níveis, reforçando o poder explicativo da estrutura frente ao dos atributos individuais dos atores. Outra contribuição foi a identificação de relações e papéis-chave para a estruturação de modelos de gestão mais efetivos. Relações informais, invisíveis nas redes de fornecimento e contratos, acontecem dentro de uma lógica cooperativa, e são importantes na coordenação do projeto. Em termos gerenciais, as contribuições centraram-se na compreensão da estrutura relacional dos PIOs, de seu funcionamento, e em aspectos relacionados às implicações das propriedades estruturais para seu gerenciamento. A composição e organização dos PIOs foi revelada assim como a importância da cooperação ou de uma estrutura relacional que estimule a cooperação entre os participantes do projeto. / One of the priorities of sustainable world agenda is promoting the use of renewable energy sources, like wind power. The growth of this source developed an industry in Europe and in the United States to supply the demand of these precursors markets. Recently (in the last decade), Brazil along with China and India has been investing in wind generation and emerging on the world scenario. The deployment of wind farms happens through inter-organizational projects (IOPs), involving shared activities among companies with different interests and capabilities in an environment of risks and uncertainties. This research aims to contribute to the still new topic of the wind industry IOPs, having support in recent progress of knowledge on networks and structural properties. Its main goal is to understand how the characteristics of networks established in the context of wind power generation IOPs affect the development of Brazilian initiatives. Recent studies have adopted social networking perspective for understanding and improving relations in IOPs. In these studies, IOPs are understood as a network of interdependent actors that can be detailed from their structural properties at various levels. Network mapping, analysis and characterization from multiple levels shed light to issues hitherto complex for the development of wind farms. The introduction of the triadic level, still little explored in studies of interorganizational networks, enables new visions to actors structural and positional aspects. The networks are a relatively new phenomenon, and the field of study still resents the lack of research that address the relational structures between the actors. The joint use of quantitative approaches, with the adoption of social network analysis, and qualitative, based on semi-structured interviews, made it possible to incorporate different (and complementary) analysis perspectives to the phenomenon. In academic terms, one of the research contributions was the development of a theoretical framework for the structural properties of IOPs on many levels, reinforcing the explanatory power of the structure over the individual attributes of the actors. Another result was the identification of relations and key roles for structuring more effective management models. Informal relations, invisible in supply and procurement networks, happen within a cooperative logic and are important in coordinating the project. In managerial terms, the contributions focused on understanding the relational structure of the IOPs, their operation, and issues related to the implications of the structural properties to its management. The composition and organization of IOPs was revealed as well as the importance of cooperation or of a relational structure that encourages cooperation between project participants.

Este trabalho apresenta um sistema de controle com o objetivo de atenuar as ondulações do torque eletromagnético considerando os harmônicos de quinta, sétima, décima primeira e décima terceira ordem da tensão do estator do Gerador de Indução Duplamente Alimentado (GIDA). Dessa maneira, propõe-se a utilização de controladores proporcional-integrativo vetoriais juntamente com um sistema de identificação dos componentes harmônicos da corrente do estator empregando a transformada discreta de Fourier. O trabalho aborda a influência dos harmônicos de quinta, sétima, décima primeira e décima terceira ordem da tensão do estator nos harmônicos da corrente do estator, nas ondulações do torque eletromagnético e nas potências ativa e reativa do estator. Resultados de simulação avaliam o controlador proposto em condições adversas: variações paramétricas e da frequência da rede, além da influência de atrasos na corrente do estator. Finalmente, resultados experimentais validam o sistema proposto. / This work presents a vector controller with the objective of reducing the electromagnetic torque and the active and reactive powers of the stator by means of control of the harmonics of the stator current in harmonic conditions of fifth, seventh, eleventh and thirteenth order of the stator voltage. The objective of the work is to propose a controller that uses two techniques already consolidated in the literature, proportional-integrative and discrete Fourier transform, besides being robust the main disadvantages of the existing harmonic controllers in the literature that are dependencies of the parameters of the machine and the Frequency of the network beyond the influence of the stator current delays on the harmonic controller. First, the influence of the fifth, seventh, eleventh, eleventh and thirteenth order harmonics of the stator voltage on the harmonics of the stator current and on the undulations of the electromagnetic torque and the active and reactive powers of the stator are studied. Next, simulation results evaluate the proposed controller under adverse conditions: parametric variations and the frequency of the network, besides the influence of stator current delays. Finally, experimental results validate the controller under conditions that the controller reference is nonzero.

Submitted by Marcio Emanuel Paixão Santos (marcio.santos@ucsal.br) on 2017-07-17T16:38:26Z No. of bitstreams: 2 DISSERTACAOLEONARDORAFAEL.docx: 17190981 bytes, checksum: 01e6797492c5069d4611ffbda22fbb35 (MD5) DISSERTACAOLEONARDORAFAEL.pdf: 4132350 bytes, checksum: e2dd90b486efcab0a7435fb67cfb761d (MD5) / Approved for entry into archive by Rosemary Magalhães (rosemary.magalhaes@ucsal.br) on 2017-07-19T11:34:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTACAOLEONARDORAFAEL.docx: 17190981 bytes, checksum: 01e6797492c5069d4611ffbda22fbb35 (MD5) DISSERTACAOLEONARDORAFAEL.pdf: 4132350 bytes, checksum: e2dd90b486efcab0a7435fb67cfb761d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T11:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTACAOLEONARDORAFAEL.docx: 17190981 bytes, checksum: 01e6797492c5069d4611ffbda22fbb35 (MD5) DISSERTACAOLEONARDORAFAEL.pdf: 4132350 bytes, checksum: e2dd90b486efcab0a7435fb67cfb761d (MD5) Previous issue date: 2017-05-11 / Agência 1 / O estado da Bahia detém um dos maiores potenciais eólicos do Brasil, dispondo de uma infinidade de complexos e parques eólicos instalados em seu território. O ritmo acelerado de fabricação, implantação e operação dos aerogeradores foi preponderante para assegurar maior participação no cenário nacional de produção de energia elétrica, aumentando a segurança e fortalecendo o setor energético, promovendo o crescimento econômico e social do país. Embora seja uma fonte de energia tida como alternativa e sustentável, se comparada às tradicionais, a geração de energia elétrica advinda da força dos ventos é capaz de gerar impactos ambientais indesejáveis, que podem ser verificados desde a cadeia de produção dos aerogeradores até os ecossistemas nas vizinhanças dos parques e complexos eólicos. Os impactos ambientais são diversos, entretanto quando se restringe às populações que vivem próximos aos parques alguns impactos se tornam mais evidentes, tais como: o impacto visual, ruído, interferências eletromagnéticas, corona visual, efeito estroboscópio. O presente estudo visa avaliar os ruídos emitidos por aerogeradores no Complexo Serra Azul-BA, a partir de coletas de dados realizadas no local com distâncias pré-definidas entre o aerogerador e o receptor, utilizando um método de estimativa de ruído da Agencia Internacional de Energia (IEA), cujo resultado foi comparando com os dados fornecidos pelo fabricante dos aerogeradores e as principais normas vigentes no mundo quanto aos limites permissíveis de ruído. Os resultados das medições demonstraram que através do método de medição do ruído na fonte proposto pela IEA é possível determinar de forma satisfatória o nível de pressão sonora emitido pelos aerogeradores e, portanto, auxiliar no monitoramento ambiental. Através dos resultados obtidos notou-se também, que havia diferença na emissão de ruído entre aerogeradores no parque, sugerindo que um deles pudesse estar desregulado, emitindo ruído próximo do limite superior especificado pelo fabricante, em velocidades de vento abaixo do valor da potência nominal do aerogerador. A pesquisa avaliou normas e leis aplicadas no âmbito nacional e internacional acerca de emissão e monitoramento de ruídos gerados por aerogeradores. Foi visto que há grande variedade de conceitos e que geralmente cada país ou região possui normas próprias a serem utilizadas para o controle, monitoramento, medição e aplicação de leis. A partir do estudo de legislações existente no mundo, foi possível propor ações mitigadoras, atualização e criação de novas normas para o Brasil, haja visto que o país é carente de normas específicas que abranjam de forma adequada a questão dos ruídos emitidos pelos aerogeradores. / The state of Bahia holds one of the largest wind potential in Brazil, with a multitude of wind farms installed in its territory. The quickly increase of manufacturing, implementation and operation of wind turbines was important to ensure greater participation in the national scenario of electric power generation, increasing safety and strengthening of the energy sector, promoting economic and social growth of the country. The wind power it is an alternative and sustainable source of energy, compared to traditional ones, although the production of electric energy from the force of the winds can generate undesirable environmental impacts that can happen from the production chain of the wind turbines to the ecosystems around the windfarms. Environmental impacts are diverse, however when it is restricted to the populations that living near the windfarms, some issues become more evident, such as visual impact, noise, electromagnetic interference, visual corona, strobe effect. The present study aims to evaluate the wind turbine noises in the Serra Azul-BA windfarm, from data collections performed at the site with pre-defined distances between the wind turbine and the receiver using an International Energy Agency (IEA) noise estimation method. With the collected data is possible to compare the noise with the values provided by manufacturer of the wind turbines and the main standards in the world. The results of the measurements shows that through the method of measurement of noise at source proposed by the IEA it is possible to determine satisfactorily the sound pressure level emitted by wind turbines and therefore to assist in the environmental monitoring. Can be verified differences in the noise emission between wind turbines in the park, suggesting that one of them could be deregulated, emitting noise near the upper limit specified by the manufacturer, at wind speeds below the nominal power Wind turbine. The research evaluated national and international laws and regulations on the emission and noise environmental monitoring generated by wind turbines. Nowadays the world have a great variety of concepts and each country or region have its own norms to be used to control, monitoring, measure and enforcement of laws. With the study of existing laws in the world, it was possible to propose mitigating actions, updates and creation of new standards for Brazil, since the country lacks specific norms that adequately cover the issue of noises emitted by wind turbines.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoCSG_DISSERT.pdf: 1707836 bytes, checksum: f3a5558058650f68e08a82541000dc7b (MD5) Previous issue date: 2015-06-05 / In power distribution systems are the major causes of voltage imbalances, variations in single-phase loads cause the currents in the conductors of the three phases is different, resulting in different voltage drops, causing imbalance. The study of voltage imbalances in the distribution of energy is very important, since the proper functioning of equipment connected to the system is directly related to the mains imbalance factor. When it comes to stress profiles, has become one of the biggest challenges of electric utilities, which is to serve consumers and customers with adequate voltage levels to those required in current legislation in Brazil has the 2001 resolution no. 505 ANEEL (National Electric Energy Agency) stating that the voltage to be contracted with the utility or the ONS should be between 95% (0.95 pu) and 105% (1.05 pu) of the nominal operating voltage system at the delivery point. In relation to electrical losses, although not established limits by law, these are an important economic factor for electric utilities, seeking to reduce them to maximize their profits. When it comes to connecting wind turbines to the distribution systems is not aware of scholarly conducting parallel operating conditions of the various components that operate in this plan when they are working together with the different configurations of wind generators. The objective of this study is to analyze the imbalances problem, tensions profiles and electrical losses in distribution systems by various operating situations, especially with the inclusion of wind turbines type I, II and IV, based on the system 13 bars IEEE. Also, are proposed and simulated some ways to reduce imbalances and losses through the use of engineering techniques: as promoting the balancing system loads, connecting wind farms to the distribution feeder, installing banks of single-phase voltage regulators at substations and correcting the power factor of the generator turbines. Technical proposals to reduce the levels of network imbalance are effective and also influenced the reduction of overall system losses and improve the levels of stress profiles and are therefore measures that may contribute to the proper functioning of a power system / Nos sistemas de distribuição de energia elétrica se encontram as maiores causas dos desequilíbrios de tensão, variações nas cargas monofásicas fazem com que as correntes nos condutores das três fases sejam diferentes, o que resulta em quedas de tensões diferentes, provocando desequilíbrio. O estudo de desequilíbrios de tensão na distribuição de energia é muito importante, uma vez que o bom funcionamento de equipamentos ligados ao sistema está diretamente relacionado ao fator de desequilíbrio da rede elétrica. Quando se trata de perfis de tensões, tem-se um dos maiores desafios das concessionárias de energia elétrica, que é atender os consumidores e clientes com níveis de tensão adequados aos exigidos na legislação vigente, no Brasil tem-se a resolução de 2001 nº 505 da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) estabelecendo que a tensão a ser contratada com a concessionária ou com o ONS deve situar-se entre 95% (0,95 p.u) e 105% (1,05 p.u) da tensão nominal de operação do sistema no ponto de entrega. Já com relação às perdas elétricas, apesar de não serem estabelecidos limites pela legislação vigente, estas são um importante fator econômico para as concessionárias de energia elétrica, que buscam diminuí-las para maximizar seus lucros. Quando se trata de conexão de turbinas eólicas nos sistemas de distribuição não se tem conhecimento de trabalhos acadêmicos que realizam um paralelo das condições de operação dos diversos componentes que atuam nesse plano quando os mesmos estão atuando juntamente com as diferentes configurações de geradores eólicos. O objetivo deste trabalho é analisar o problema de desequilíbrios, perfis de tensões e das perdas elétricas em sistemas de distribuição mediante diversas situações de operação, principalmente com a inserção de turbinas eólicas tipo I, II e IV, tomando como base o sistema 13 barras do orgão IEEE. Além disso, são propostas e simuladas algumas maneiras de reduzir os desequilíbrios e perdas através do uso de técnicas de engenharia: como promovendo o balanceamento de cargas do sistema, conectando parques eólicos ao alimentador de distribuição, instalando bancos de reguladores de tensão monofásicos em subestações e corrigindo o fator de potência dos geradores das turbinas. As técnicas propostas para reduzir os graus de desequilíbrio da rede se mostraram eficazes e influenciaram também na redução das perdas globais do sistema e melhora dos níveis de perfis de tensões, sendo portanto medidas que podem contribuir para o bom funcionamento de um sistema de energia elétrica

Tesis por compendio / [ES] La Unión Europea plantea una serie de retos en el GREEN DEAL para conseguir un escenario donde sus miembros sean climáticamente neutros en 2050. Para ello se plantean unas acciones entre las que destaca la descarbonización del sector de la energía. Por otra parte, se ha puesto como objetivo conseguir una capacidad de energía eólica de 1200 GW en 2050, desde los 190 GW que se tenía en 2019. El cierre de centrales eléctricas basadas en grandes generadores síncronos junto con el aumento en la construcción de centrales eléctricas con fuentes basadas en electrónica de potencia como parques eólicos o plantas fotovoltaicas, hace necesario la incorporación de controladores grid forming en energías renovables basadas en electrónica de potencia. La integración de estrategias de control grid forming en turbinas eólicas debe considerar las funciones de reparto de potencia activa y reactiva (control droop en generadores síncronos), así como un sistema de protección ante faltas que permita una recuperación rápida cuando se despeja la falta. Por otra parte, en la transición de los actuales parques eólicos grid following que funcionan como fuentes de corriente a parques eólicos grid forming que funcionan como fuentes de tensión se debe considerar que ambas tecnologías van a coexistir conjuntamente por mucho tiempo. Por tanto, se hace necesario el estudio de estabilidad de parques eólicos con ambas tecnologías, así como el estudio de cuanta generación grid forming es necesaria para mantener el parque eólico estable en cualquier situación. Además, el uso de parques eólicos grid foming permite diferentes aplicaciones como la energización de redes eléctricas después de un apagón desde estos parques eólicos, o el uso de diodos rectificadores en enlaces HVDC para la conexión de parques eólicos marinos. Para facilitar el estudio y diseño de aerogeneradores grid forming, en la presente tesis se propone una técnica de agregación de aerogeneradores tipo-4. Esta técnica permite reducir la complejidad del parque eólico para su estudio y análisis. Esta tesis incluye las siguientes contribuciones: Para el funcionamiento de aerogeneradores grid forming en paralelo con aerogeneradores grid following se propone un método de diseño analizando la estabilidad del sistema completo. Además, se propone una estrategia de control ante faltas para asegurar una recuperación rápida y segura. Se propone el uso de técnicas de control H∞ para la sintonización de controladores grid forming. El uso de estas técnicas para el diseño de controladores puede mejorar la robustez de los controladores, así como el rendimiento de estos. Considerando la aplicación de la energización de redes HVAC desde parques eólicos, se ha propuesto como llevar a cabo dicha maniobra a partir de parque con aerogeneradores grid forming y grid following. Los resultados obtenidos validan el funcionamiento de la operación. Además, muestran que la cantidad de generación grid forming está relacionada con la dimensión de cargas que tienen que aguantar dichas turbinas más que con la estabilidad del sistema con un porcentaje bajo de generación grid forming. Finalmente, se han propuesto estrategias de protección para la integración de parque eólicos en redes malladas HVDC utilizando rectificadores de diodos. Los parques eólicos grid forming pueden ayudar a gestionar faltas disminuyendo los requisitos en las protecciones necesarias en el enlace HVDC. Esto permite una reducción del coste de la instalación, además de aumentar la robustez del sistema. / [CA] La Unió Europea planteja uns reptes al GREEN DEAL per a aconseguir un escenario on els seus membres siguen climàticament neutrals al 2050. Per a aconseguir aquest objectiu es plantegen unes accions entre les quals destaca la de descarbonitzar el sector energètic. D'altra banda, s'ha posat com a objectiu aconseguir una capacitat d'energia eòlica de 1200 GW al 2050, des dels 190 GW que es tenia al 2019. El tancament de centrals elèctriques basades en grans generadors síncrons juntament amb l'augment en la construcció de centrals elèctriques basades en electrónica de potència com a parcs eòlics o plantes fotovoltaiques, fa necessari la incorporació de controladors grid forming en energies renovables que es basan en electrònica de potència. La integració d'estratègies de control grid forming per a turbines eòliques ha de considerar les funcions de repartiment de potència activa i reactiva, així com un sistema de protecció davant faltes que permeta una recuperació ràpida quan s'aïlla la falta. D'altra banda, en la transició dels actuals parcs eòlics grid following que funcionen com a fonts de corrent a parcs eòlics grid forming que funcionen com a fonts de tensió, s'ha de considerar que totes dues tecnologies coexistiran conjuntament per molt de temps. Per tant, es fa necessari l'estudi d'estabilitat d'un parc eòlic amb totes dues tecnologies, així com l'estudi del percentatge de generació grid forming necessari per a mantindre el parc eòlic estable en qualsevol situació. A més, l'ús de parcs eòlics grid foming permet diferents aplicacions com l'energització de xarxes elèctriques després d'una apagada des d'aquests parcs eòlics, o l'ús de díodes rectificadors en enllaços HVDC per a la connexió de parcs eòlics marins. Per a facilitar l'estudi i disseny d'aerogeneradors grid forming, en la present tesi es proposa una tècnica d'agregació d'aerogeneradors tipus-4. Aquesta técnica permet reduir la complexitat del parc eòlic per al seu estudi i anàlisi. La present tesi inclou les següents contribucions: Per al funcionament d'aerogeneradors grid forming en paral¿lel amb aerogeneradors grid following es proposa un mètode de disseny analitzant l'estabilitat del sistema complet. A més, es proposa una estratègia de control davant faltes per a assegurar una recuperació ràpida i segura. Es proposa l'ús de tècniques de control H∞ per a la sintonització de controladors grid forming. L'ús d'aquestes tècniques per al disseny de controladors pot millorar la robustesa dels controladors, a mé del rendiment d'aquestos. Considerant l'aplicació de l'energització de xarxes HVAC des de parcs eòlics, s'ha proposat com dur a terme aquesta maniobra a partir d'un parc eòlic amb aerogeneradors grid forming i grid following. Els resultats obtinguts validen el funcionament de l'operació. A més, mostren que la quantitat de generació grid forming està més relacionada amb la dimensió de les càrregues que ha d'aguantar el parc eòlic, que amb l'estabilitat del sistema que permet un menr percentatge de generació grid forming. Finalment, s'han proposat estratègies de protecció per a la integració de parcs eòlics marins en xarxes multi-punt HVDC utilitzant rectificadors de díodes. Els parcs eòlics grid forming poden ajudar a gestionar faltes disminuint els requisits de les proteccions necessàries en l'enllaç HVDC. Això permet una reducció del cost de la instal¿lació, a més d'augmentar la robustesa del sistema. / [EN] The European Union GREEN DEAL aims to make its 27 members climate-neutral by 2050. The decarbonization of the energy sector stands out as one of the proposed actions. To achieve that goal, the target for wind power generation is set at 1,200 GW in 2050, from the 190 GW that was had in 2019. The closure of power plants based on large synchronous generators and the increase of power electronics based generation such as Wind Power Plants (WPPs) or photovoltaic plants, leads to the use of grid forming controllers for power electronics based renewable energy. Grid forming control strategies for wind turbines generators (WTGs) must consider active and reactive power sharing control (droop control in synchronous generators) as well as a protection system that allows a quick recovery after fault clearance. Moreover, a transition from the conventional grid following WPPs to new grid forming WPPs is required. The transition must consider the parallel operation of both technologies for a long time. Thus, it is necessary to study the stability of Wind Power Plants with both technologies, as well as the study of how much grid forming generation is required to keep a mixed grid forming and grid following WPP stable in any situation. In addition, the use of grid forming WPPs allows different applications such as the energization of HVAC and HVDC grids after a blackout from these WPPs, or the use of diode rectifiers in HVDC links for the off-shore WPPs connection. An aggregation technique for type-4 WTGs has been proposed in this thesis in order to facilitate the study and design of grid forming WPPs. The aggregation technique allows to reduce the WPP complexity for its study and analysis. The main contributions of this theses are: A design methodology has been proposed for the parallel operation of grid forming and grid following WTGs. Including the stability analysis of the complete system. Additionally, a fault control strategy is proposed to ensure a fast and safe recovery. The use of H∞ control techniques is also proposed for grid forming controller tuning. Using H∞ control techniques for controller design may improve the robustness of the controllers as well as the performance of the controllers. A procedure to carry out black start operation of HVAC grid from mixed grid forming and grid following WPPs has been proposed. The obtained results validate that the procedure works as expected. Moreover, the results show that the amount of grid-forming generation usually is determined by the load size steps as stability limits are usually less stringent. Finally, protection strategies have been proposed for the integration of off-shore WWPs in multi-terminal HVDC grids using diode rectifiers. Grid forming WPPs are able to help managing faults. Their use allow lower requirements of the HVDC protection equipment, leading to overall cost reduction and an increment of the system robustness. / Martínez Turégano, J. (2022). Grid Forming Wind Power Plants: Black start operation for HVAC grids and Diode Rectifier-based Wind Power Plant integration [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181529 / TESIS / Compendio