El diseño y control dinámico de un controlador unificado de flujo de potencia con un nuevo algoritmo para obtener la menor distorsión armónica
Autores: Nkembi, Armel Asongu; Delmonte, Nicola; Cova, Paolo; Hoang, Minh Long
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El diseño y control dinámico de un controlador unificado de flujo de potencia con un nuevo algoritmo para obtener la menor distorsión armónica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio
Controlador unificado de flujo de potencia
Convertidor de fuente de voltaje
Distorsión armónica
Esquemas de control
Calidad de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga el control y la operación dinámica del Controlador de Flujo de Potencia Unificado compuesto por convertidores en derivación y serie, un Compensador Estático Sincrónico y un Compensador Estático Sincrónico en Serie, respectivamente, conectados en paralelo a través de un capacitor de enlace CC común. El modelo de un Convertidor de Fuente de Voltaje de 48 pulsos se construye a partir de un convertidor en cascada de punto neutro de tres niveles, lo que permite reducir la distorsión armónica total. Se diseña un sistema de seguimiento de ángulo de conducción óptimo del inversor de tres niveles para minimizar la distorsión mediante la detección de una eliminación adecuada de componentes armónicos. A partir de la estrategia de modulación de seis pasos, se presentan los esquemas de control desacoplado de ambos compensadores en lazos abiertos y cerrados. Finalmente, se implementa y analiza el modelo MATLAB-Simulink del controlador de flujo de potencia. Los resultados muestran que el controlador puede seguir los cambios de potencia y aplicar un voltaje adecuado al sistema de potencia para controlar el flujo de potencia. De esta manera, el controlador de flujo de potencia mejora dinámicamente la calidad del voltaje y la potencia en toda la red eléctrica, al tiempo que mejora la estabilidad transitoria del sistema. Puede eliminar todas las perturbaciones del sistema resultantes de oscilaciones y armónicos en voltaje y corriente en muy poco tiempo. El enfoque procedimental utilizado para modelar y simular el Controlador de Flujo de Potencia Unificado, así como el nuevo algoritmo utilizado para obtener el número armónico que minimiza la distorsión armónica total, se puede aplicar a cualquier sistema de potencia de CA.
Descripción
Este estudio investiga el control y la operación dinámica del Controlador de Flujo de Potencia Unificado compuesto por convertidores en derivación y serie, un Compensador Estático Sincrónico y un Compensador Estático Sincrónico en Serie, respectivamente, conectados en paralelo a través de un capacitor de enlace CC común. El modelo de un Convertidor de Fuente de Voltaje de 48 pulsos se construye a partir de un convertidor en cascada de punto neutro de tres niveles, lo que permite reducir la distorsión armónica total. Se diseña un sistema de seguimiento de ángulo de conducción óptimo del inversor de tres niveles para minimizar la distorsión mediante la detección de una eliminación adecuada de componentes armónicos. A partir de la estrategia de modulación de seis pasos, se presentan los esquemas de control desacoplado de ambos compensadores en lazos abiertos y cerrados. Finalmente, se implementa y analiza el modelo MATLAB-Simulink del controlador de flujo de potencia. Los resultados muestran que el controlador puede seguir los cambios de potencia y aplicar un voltaje adecuado al sistema de potencia para controlar el flujo de potencia. De esta manera, el controlador de flujo de potencia mejora dinámicamente la calidad del voltaje y la potencia en toda la red eléctrica, al tiempo que mejora la estabilidad transitoria del sistema. Puede eliminar todas las perturbaciones del sistema resultantes de oscilaciones y armónicos en voltaje y corriente en muy poco tiempo. El enfoque procedimental utilizado para modelar y simular el Controlador de Flujo de Potencia Unificado, así como el nuevo algoritmo utilizado para obtener el número armónico que minimiza la distorsión armónica total, se puede aplicar a cualquier sistema de potencia de CA.