Reducción en voltaje de armónicos de inversores en paralelo basada en controlador de caída robusto en microred aislada
Autores: Alghamdi, Sultan; Sindi, Hatem F.; Al-Durra, Ahmed; Alhussainy, Abdullah Ali; Rawa, Muhyaddin; Kotb, Hossam; AboRas, Kareem M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Reducción en voltaje de armónicos de inversores en paralelo basada en controlador de caída robusto en microred aislada
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Esquema de control distribuido
Armónicos de voltaje
Microrredes en isla
Bucles de control de impedancia virtual
Controlador de caída
Voltajes armónicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En este artículo se presenta un esquema de control distribuido para compensar los armónicos de voltaje en microrredes aisladas, donde cada fuente de generación distribuida (DG) tiene un nivel de control primario y un nivel de control secundario. Además de los lazos de control de voltaje y corriente, el nivel de control primario de los DG incluye lazos de control de impedancia virtual en los componentes principal y armónico, los cuales se encargan de dividir la potencia del componente principal y del componente no principal (armónico) entre los DG de la microrred, respectivamente. Para una operación coordinada entre los inversores al enfrentar el fenómeno del aislamiento, es muy beneficioso utilizar una estructura de control de caída de tensión. Aquí, el controlador de caída de tensión tradicional se modifica de tal manera que la potencia se divide proporcionalmente entre los DG, lo que provoca una regulación precisa del voltaje en la salida de los DG. Al presentar un modelo para el inversor conectado a la carga no lineal, se diseña un controlador de caída armónica. A través del controlador de caída relacionado con cada armónico, se calculan los voltajes armónicos y se suman al voltaje de referencia, lo que mejora la calidad del voltaje de salida. Luego, el lazo de control de voltaje del inversor se modifica con impedancia resistiva en presencia de cargas no lineales de tal manera que, combinado con el controlador de caída armónica, la distorsión armónica total (THD) del voltaje de salida se reduce significativamente. Por último, el método propuesto se implementa en la microrred a través del software MATLAB, y los resultados muestran la capacidad del método propuesto para reducir los armónicos de voltaje en la operación en paralelo de inversores.
Descripción
En este artículo se presenta un esquema de control distribuido para compensar los armónicos de voltaje en microrredes aisladas, donde cada fuente de generación distribuida (DG) tiene un nivel de control primario y un nivel de control secundario. Además de los lazos de control de voltaje y corriente, el nivel de control primario de los DG incluye lazos de control de impedancia virtual en los componentes principal y armónico, los cuales se encargan de dividir la potencia del componente principal y del componente no principal (armónico) entre los DG de la microrred, respectivamente. Para una operación coordinada entre los inversores al enfrentar el fenómeno del aislamiento, es muy beneficioso utilizar una estructura de control de caída de tensión. Aquí, el controlador de caída de tensión tradicional se modifica de tal manera que la potencia se divide proporcionalmente entre los DG, lo que provoca una regulación precisa del voltaje en la salida de los DG. Al presentar un modelo para el inversor conectado a la carga no lineal, se diseña un controlador de caída armónica. A través del controlador de caída relacionado con cada armónico, se calculan los voltajes armónicos y se suman al voltaje de referencia, lo que mejora la calidad del voltaje de salida. Luego, el lazo de control de voltaje del inversor se modifica con impedancia resistiva en presencia de cargas no lineales de tal manera que, combinado con el controlador de caída armónica, la distorsión armónica total (THD) del voltaje de salida se reduce significativamente. Por último, el método propuesto se implementa en la microrred a través del software MATLAB, y los resultados muestran la capacidad del método propuesto para reducir los armónicos de voltaje en la operación en paralelo de inversores.