Estrategia de Control de Retroalimentación Basada en Acopladores para Convertidores de Interconexión en una Microred Híbrida
Autores: Nair, Rekha P.; Ponnusamy, Kanakasabapathy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estrategia de Control de Retroalimentación Basada en Acopladores para Convertidores de Interconexión en una Microred Híbrida
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Convertidor
Control
Desacoplamiento
Interconexión
Microrred
Impedancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En una microred híbrida con subredes de CA y CC, el convertidor de interconexión (IC) es el elemento clave que conecta las dos subredes. El rendimiento del convertidor de interconexión se ve afectado negativamente por la interacción de impedancia en los ejes d y q entre los bucles de control internos. Esta interacción es altamente indeseable ya que afecta negativamente tanto el rendimiento dinámico como el de estado estacionario del IC. Con base en esto, se desarrolla una nueva estrategia de desacoplamiento basada en retroalimentación para superar el efecto de acoplamiento cruzado en el modelo matemático del convertidor de interconexión. Este es un concepto novedoso ya que las técnicas de compensación de avance se utilizan para abordar el efecto de acoplamiento cruzado en trabajos relacionados anteriores, que tienen la desventaja inherente de una perturbación adicional debido a la adición de los términos de compensación. En este estudio, se logró un desacoplamiento completo de los ejes d y q, y se obtuvieron funciones de transferencia de primer orden para los bucles de control utilizando enfoques sistemáticos de reducción de bloques y síntesis directa. Con este modelo, se reducen las complejidades computacionales y los bucles de control internos están libres de efectos de interacción de impedancia, logrando así una estabilidad transitoria mejorada. Se logra un desacoplamiento perfecto de los vectores de voltaje mediante el método de diagonalización de matrices. Además, la novedad del control propuesto es que el modelo desacoplado se integra con una estrategia de control de coordenadas basada en normalización para una transferencia de potencia bidireccional efectiva a través del convertidor de interconexión. Adicionalmente, se probó la validez del controlador propuesto para su rendimiento bajo diferentes transitorios en la plataforma MATLAB Simulink. Los resultados de la simulación validaron la estrategia de control propuesta al mostrar que se asegura una respuesta más rápida. Se genera una señal de referencia de alta calidad debido al efectivo desacoplamiento logrado. Esta observación también se validó al comparar los niveles de T.H.D. de la señal de potencia de referencia de un modelo desacoplado con uno sin una estrategia de desacoplamiento.
Descripción
En una microred híbrida con subredes de CA y CC, el convertidor de interconexión (IC) es el elemento clave que conecta las dos subredes. El rendimiento del convertidor de interconexión se ve afectado negativamente por la interacción de impedancia en los ejes d y q entre los bucles de control internos. Esta interacción es altamente indeseable ya que afecta negativamente tanto el rendimiento dinámico como el de estado estacionario del IC. Con base en esto, se desarrolla una nueva estrategia de desacoplamiento basada en retroalimentación para superar el efecto de acoplamiento cruzado en el modelo matemático del convertidor de interconexión. Este es un concepto novedoso ya que las técnicas de compensación de avance se utilizan para abordar el efecto de acoplamiento cruzado en trabajos relacionados anteriores, que tienen la desventaja inherente de una perturbación adicional debido a la adición de los términos de compensación. En este estudio, se logró un desacoplamiento completo de los ejes d y q, y se obtuvieron funciones de transferencia de primer orden para los bucles de control utilizando enfoques sistemáticos de reducción de bloques y síntesis directa. Con este modelo, se reducen las complejidades computacionales y los bucles de control internos están libres de efectos de interacción de impedancia, logrando así una estabilidad transitoria mejorada. Se logra un desacoplamiento perfecto de los vectores de voltaje mediante el método de diagonalización de matrices. Además, la novedad del control propuesto es que el modelo desacoplado se integra con una estrategia de control de coordenadas basada en normalización para una transferencia de potencia bidireccional efectiva a través del convertidor de interconexión. Adicionalmente, se probó la validez del controlador propuesto para su rendimiento bajo diferentes transitorios en la plataforma MATLAB Simulink. Los resultados de la simulación validaron la estrategia de control propuesta al mostrar que se asegura una respuesta más rápida. Se genera una señal de referencia de alta calidad debido al efectivo desacoplamiento logrado. Esta observación también se validó al comparar los niveles de T.H.D. de la señal de potencia de referencia de un modelo desacoplado con uno sin una estrategia de desacoplamiento.