Un componente clave para alcanzar la transición energética son las llamadas microrredes híbridas, las cuales están compuestas por dos o más fuentes de energía renovables como eólica o fotovoltaica y cuya operación está controlada por sistemas automatizados inteligentes que reconfiguran la red de acuerdo a la demanda del sistema, con el fin de crear una infraestructura robusta y adaptable. Sin embargo, debido a la heterogeneidad (múltiples fuentes de energía) de las microrredes, es imprescindible contar con estrategias de control y sincronización avanzadas que garanticen una operación estable y robusta tanto de la interconexión, así como de las redes individuales o aisladas de la red de energía convencional. En este contexto, en esta tesis se aborda el control de una microrred híbrida compuesta por una red basada en energía fotovoltaica y otra alimentada por energía eólica. En el diseño de la microrred se considera que cada red tiene su propio inversor y que éstos a su vez están conectados en paralelo en el lado de las cargas. Para el inversor de la red fotovoltaica se diseña un controlador PI para regular el voltaje en el lado de la carga mientras que para el inversor de la red basada en energía eólica se implementa un controlador PI que regula la potencia activa y la potencia reactiva a la salida de la red. En ambos casos, se utilizan observadores discontinuos los cuales estiman la dinámica no modelada y garantizan la operación robusta de la red aun cuando se desconozca el modelo de la red o cuando se tienen variaciones en el lado de la carga. Para validar la efectividad de los controladores diseñados, se construyó un simulador en Matlab/Simulink utilizando la librería especializada de Simscape Power Systems. Los resultados obtenidos muestran que el controlador propuesto tiene un mejor desempeño que el clásico controlador PID normalmente usado en el control de microrredes. En particular, con el controlador aquí diseñado se tienen menos variaciones en los niveles de referencia de potencia y voltaje, lo cual al final se traduce en una operación más confiable y estable de la microrred híbrida.

A key component for achieving the global energy transition are the so-called hybrid microgrids, which are composed by two or more renewable energy sources like for example solar and wind energy. The operation of these grids is regulated by intelligent automatized systems that reconfigure the grid accordingly to the system demand, in order to have and adaptable and robust infrastructure. However, due to the heterogeneity (multiple energy sources) of the microgrids, it is of paramount importance to have advanced control and synchronization strategies that guarantee a stable and robust operation, not only of the interconnected systems but also of the individual grids when they are isolated from the main grid, which is based on conventional energy. In this context, in this thesis we address the problem of controlling a hybrid microgrid composed by a grid driven by photovoltaic energy and a grid operated by wind energy. For the design of the microgrid we consider that that each grid has its own inverter and that the inverters are connected in parallel on the load side. For the inverter of the photovoltaic -based grid we design a controller for regulating the voltage on the load side, whereas for the inverter corresponding to the wind energy grid a controller for regulating the active and reactive power is designed. In both cases, we use discontinuous observers in order to estimate the unmodelled dynamics. Furthermore, the use of the observers in combination with the controllers guarantee a stable and robust operation of the microgrid even when the exact model of the microgrid is unknown or when there exist variations on the load side. Finally, in order to validate the effectiveness of our controllers, we constructed a simulator using the Simscape Power Systems toolbox in Matlab/Simulink. The obtained results reveal that our controller has a better performance when compared to the classical PID controller largely used in the control of microgrids. In particular, with the proposed controller, the variations on the reference levels of power and voltage are minimal, which ultimately results in a more reliable and stable operation of the microgrid.