Control directo de potencia aplicado a inversores trifásicos conectados a la red

Abstract

El aumento del número de plantas generadoras a partir de energías renovables, como lo es la energía solar, incentiva la utilización de convertidores electrónicos que permitan el flujo de potencia a la red eléctrica. La técnica denominada Control Directo de Potencia (DPC, Direct Power Control) permite controlar el comportamiento de los convertidores electrónicos debido a que sus variables de control son directamente la potencia a intercambiar. En particular, este trabajo de investigación evalúa por medio de simulaciones, el uso de estrategias de control basadas en el principio del algoritmo DPC, para la regulación de la entrega de potencia activa y reactiva en inversores trifásicos de dos niveles conectados a la red eléctrica a través de un filtro inductivo. Entre las soluciones empleadas para este propósito, se encuentran el DPC clásico que determina la tabla de conmutación usando el concepto de flujo virtual (VF, Virtual Flux), el DPC sin sensores de tensión de la red, que determina la tabla de conmutación a través de las polaridades de las derivadas en el tiempo de las potencias instantáneas y la posición angular del vector espacial de tensión y el DPC mediante modulación del vector espacial, que genera vectores adicionales y considera el error mínimo cuadrático de las potencias activa y reactiva instantánea para determinar los estados de conmutación, evitando así el uso de la tabla de conmutación. Por último, se presenta un análisis comparativo entre las estrategias de control estudiadas, presentando resultados de simulaciones en PSIM y contrastando su funcionamiento por medio de criterios como, el error máximo de potencia instantánea en estado estable, el error medio cuadrático de potencia instantánea, la distorsión armónica total de la corriente entregada por el inversor y el tiempo de subida (ts) en el cual las potencias inyectadas alcanzan sus respectivas referencias.