Control en cuatro cuadrantes de un inversor monofásico de puente completo conectado a la red eléctrica

  • Juan David Bastidas Universidad Nacional de Colombia
  • Carlos Andrés Ramos-Paja Departamento de Energía Eléctrica y Automática, Universidad Nacional de Colombia
  • Andrés Juilán Saavedra-Montes Departamento de Energía Eléctrica y Automática, Universidad Nacional de Colombia

Resumen

Los sistemas de almacenamiento de energía (SAE) son elementos claves en las microrredes para garantizar la estabilidad en la magnitud de la tensión y la frecuencia. Los SAE se conectan a la microrred por medio de inversores bidireccionales cuya potencia compleja de salida pueda estar en cualquiera de los cuatro cuadrantes y es definida por un control de alto nivel. Este artículo presenta un sistema de control por histéresis para un inversor monofásico con filtro inductivo conectado a la red que permite obtener potencia compleja en cualquiera de los cuatro cuadrantes. El sistema de control está compuesto por un lazo interno de control de corriente por histéresis y un método para calcular la referencia de corriente a partir de las potencias activa y reactiva deseadas. La referencia de corriente puede estar adelantada o atrasada respecto a la tensión de la red, para operar en los cuatro cuadrantes, y puede tener diferentes valores de magnitud, para obtener diferentes valores de potencia aparente. El inversor y el sistema de control son implementados en el software PSIM para verificar su correcto funcionamiento. Los resultados muestran que es posible obtener diferentes valores de potencia aparente en cualquiera de los cuatro cuadrantes del plano complejo.

Palabras clave: control por histéresis, inversor, rectificador, bidireccional, cuatro cuadrantes, potencia compleja

Biografía del autor

Carlos Andrés Ramos-Paja, Departamento de Energía Eléctrica y Automática, Universidad Nacional de Colombia

Recibió el título de Ingeniero Electrónico en 2002 y Magister en Ingenieria en 2005 por parte de la Universidad del Valle (Colombia), asimismo recibió el título de Master en Ingeniería Electrónica en 2002 y Magister en Ingenieria en 2007 y Doctor en Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones en 2009 por parte de la Universitat Rovira i Virgili (España). En 2009 se vinculó al Departamento de Energía Eléctrica y Automática de la Universidad Nacional de Colombia, y desde 2018 es profesor titular de la misma institución. Actualmente trabaja en diseño, modelado y control de convertidores de potencia, sistemas de energía renovable y microrredes.

Andrés Juilán Saavedra-Montes, Departamento de Energía Eléctrica y Automática, Universidad Nacional de Colombia

Recibió los títulos de Ingeniero Electricista en 1998, Magister en Sistemas de Generación de Energía Eléctrica en 2002 y Doctor en Ingeniería en 2011 de la Universidad del Valle. Desde el año 2003 está vinculado con la Universidad Nacional de Colombia y actualmente es Profesor Asociado adscrito al Departamento de Energía Eléctrica y Automática de la misma institución. Sus intereses académicos actuales están centrados en el análisis de los sistemas eléctricos distribuidos, calidad de la potencia y microrredes.

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Publicado
2020-01-03

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