Análisis y demostración de esquema de control para múltiples modos de operación de convertidores de almacenamiento de energía para mejorar el factor de potencia
Autores: Javed, Khalid; Vandevelde, Lieven; De Belie, Frederik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis y demostración de esquema de control para múltiples modos de operación de convertidores de almacenamiento de energía para mejorar el factor de potencia
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Rectificadores
Corriente de línea
Corrección del factor de potencia
Convertidor buck-boost
Controlador supervisor
Ciclo de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Los rectificadores son necesarios para los dispositivos conectados al extremo de distribución de las redes eléctricas para la conversión de CA/CC. La corriente de línea se vuelve no sinusoidal cuando se utiliza un capacitor con un valor significativo para mitigar la ondulación del voltaje de salida. Este tipo de convertidor emula una impedancia no resistiva a la red, lo que provoca una curva en la forma de la corriente de línea, lo que resulta en una alta distorsión armónica total y un bajo factor de potencia. Para percibir una corriente sinusoidal, se requieren técnicas de corrección del factor de potencia. Este artículo presenta un controlador digital para correctores de factor de potencia buck-boost conectados en paralelo para mantener un voltaje de salida constante y para tratar con corrientes circulantes entre convertidores conectados en paralelo. El controlador supervisor digital propuesto también regula las corrientes de entrada y de línea para mantenerlas sinusoidales de acuerdo con el voltaje de suministro de entrada para mantener el alto factor de potencia del sistema. En este documento, utilizando las ecuaciones diferenciales de un convertidor buck-boost, se realizan cálculos de ciclo de trabajo tanto para el Modo de Conducción Continua (CCM) como para el Modo de Conducción Discontinua (DCM), que son responsables de proporcionar un factor de potencia unitario. Un controlador supervisor abarca un algoritmo de control de avance para ajustar los parámetros del modelo para eliminar los armónicos de la corriente de línea. El esquema propuesto ayuda a calcular los ciclos de trabajo que proporcionan un factor de potencia unitario y minimizan las corrientes circulantes. El método propuesto fue simulado en MATLAB/Simulink y también se realizó una prueba de validación de hardware digital utilizando C2000 MCU Launchpad.
Descripción
Los rectificadores son necesarios para los dispositivos conectados al extremo de distribución de las redes eléctricas para la conversión de CA/CC. La corriente de línea se vuelve no sinusoidal cuando se utiliza un capacitor con un valor significativo para mitigar la ondulación del voltaje de salida. Este tipo de convertidor emula una impedancia no resistiva a la red, lo que provoca una curva en la forma de la corriente de línea, lo que resulta en una alta distorsión armónica total y un bajo factor de potencia. Para percibir una corriente sinusoidal, se requieren técnicas de corrección del factor de potencia. Este artículo presenta un controlador digital para correctores de factor de potencia buck-boost conectados en paralelo para mantener un voltaje de salida constante y para tratar con corrientes circulantes entre convertidores conectados en paralelo. El controlador supervisor digital propuesto también regula las corrientes de entrada y de línea para mantenerlas sinusoidales de acuerdo con el voltaje de suministro de entrada para mantener el alto factor de potencia del sistema. En este documento, utilizando las ecuaciones diferenciales de un convertidor buck-boost, se realizan cálculos de ciclo de trabajo tanto para el Modo de Conducción Continua (CCM) como para el Modo de Conducción Discontinua (DCM), que son responsables de proporcionar un factor de potencia unitario. Un controlador supervisor abarca un algoritmo de control de avance para ajustar los parámetros del modelo para eliminar los armónicos de la corriente de línea. El esquema propuesto ayuda a calcular los ciclos de trabajo que proporcionan un factor de potencia unitario y minimizan las corrientes circulantes. El método propuesto fue simulado en MATLAB/Simulink y también se realizó una prueba de validación de hardware digital utilizando C2000 MCU Launchpad.