Diseño y simulación del control de un filtro activo de potencia paralelo trifásico - ESPOL. FIEC (2018)
Este estudio tiene como objetivo diseñar el controlador de un filtro activo de potencia (FAP) paralelo trifásico, para inyectar corrientes del orden de los armónicos de la carga, cancelando así dichos armónicos, y evitar la distorsión de la red. Se realizarán pruebas ante diferentes cargas con armónicos de baja frecuencia que verifiquen el funcionamiento del sistema. El presente trabajo, está formado por seis capítulos. En el primero se detalla la problemática del consumo excesivo de potencia reactiva en el sistema eléctrico de potencia. Como alternativa de solución se plantea el uso de un FAP paralelo trifásico, y se mencionan las limitaciones y la metodología del mismo. El segundo capítulo menciona el concepto, los problemas que afectan a la calidad de energía y algunos dispositivos de mitigación. Se detalla el problema que causan los armónicos de corriente y la topología del FAP, paralelo trifásico que va a compensar dichos armónico. La topología utilizada es un inversor alimentado por voltaje trifásico de cuatro hilos cuya modulación es SPWM que utiliza conmutación unipolar. En el tercer capítulo se presentan los métodos utilizados para el dimensionamiento de los elementos del FAP paralelo trifásico, como lo es la inductancia de enlace con la red y el capacitor del enlace DC. En el cuarto capítulo se utiliza la transformada de Park, para convertir un sistema trifásico de coordenadas abc a coordenadas dq0, esto nos permite utilizar la técnica del factor K para diseñar los controladores tanto el de corriente como el de tensión. En el quinto capítulo, se describe en Simulink, los bloques que conforman el modelo general del FAP paralelo trifásico, tales como, la etapa de potencia, el generador de pulsos, el generador de corriente de referencia y los controladores de corriente y de voltaje. Finalmente, en el sexto capítulo, se detallan las pruebas, realizadas en Matlab-Simulink, donde se evalúa el funcionamiento del filtro y sus limitaciones. Estas pruebas consisten en analizar el potencial del filtro ante perturbaciones de la red, como sags y swells, y ante diferentes cargas que generen armónicos de corriente de tercer y quinto orden.