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Evaluación de modelos de carga para la estimación de estado de la calidad de la potencia en sistemas de distribución de energía eléctrica

Resumen

En este trabajo se realiza la implementación de modelos de carga armónica en sistemas de distribución de energía eléctrica, realizando la evaluación de su desempeño en un sistema base. El desarrollo se hace alrededor de tres modelos de uso generalizado en los estudios de calidad de la energía, el modelo de inyección de corrientes, el modelo del circuito equivalente de Norton y el modelado con dispositivos electrónicos. Para el análisis se trabaja con tres cargas, el convertidor trifásico de seis pulsos, el variador de frecuencia y el horno de arco, que se destacan por el alto nivel de contaminación armónica que producen. El desarrollo inicia con un análisis general del comportamiento de los modelos encontrados, en este fundamentalmente se compara el espectro de corriente que inyecta cada modelo a la red con valores teóricos. Con base en esto se seleccionan los modelos de carga más destacados. Posteriormente se procede a la evaluación de estos bajo tres escenarios diferentes para la tensión de alimentación del sistema, fuente sinusoidal sin distorsión, alimentación con tensión distorsionada y caída de tensión del 5% con respecto a la nominal. Por último se estudia el desempeño de los modelos cuando se presentan hundimientos de tensión. Las implementaciones se realizan en ATP-EMTP, con el uso de la herramienta ATPDraw.