Análisis, modelado y control de un compensador estático para sistemas de distribución

Abstract

El presente trabajo, está centrado en el análisis y control del Compensador Estático para Sistemas de Distribución (D-STATCOM, Distribution Static Compensator), el cual es un compensador de conexión paralela con la red, que hace parte de la familia Custom Power Devices. El D-STATCOM es un dispositivo constituido principalmente por una fuente VSI, un elemento inductivo de acople con la red y los algoritmos de control. El D-STATCOM puede operar en modo control de corriente y en modo control de tensión. En sus dos modos de operación, las secuencias de conmutación de los transistores en el inversor, son generadas por medio de un control de histéresis por corriente, mientras que la tensión en el bus de DC es regulada por medio de un control PI. Las señales de referencia para generar las corrientes de compensación en el modo control de corriente, son calculadas aplicando las teorías p-q, p-q modificada, d-q y p-q-r; mientras que en el modo control de tensión, se usan dos algoritmos basados en controladores PI, los cuales trabajan con el error en el valor de la amplitud de las tensiones de fase; y en la extracción de componentes simétricas de secuencia en tensión, transformadas al marco de referencia síncrono d-q-0. Los resultados presentados, se obtienen implementado los modelos del D-STATCOM en la herramienta de simulación ATP (Alternative Transient Program). Entonces, se evalúa el funcionamiento del compensador frente a diferentes perturbaciones que se presentan en los sistemas de distribución eléctrica en relación con las señales de corriente y tensión para algún punto de interés de la red. Las perturbaciones que se tuvieron en cuenta fueron armónicos, desbalance y factor de potencia en el modo control de corriente, y en el modo control de tensión, regulación, desbalance, huecos y elevaciones de tensión.