Análisis de estabilidad de un convertidor de red con filtro LCL para el control de potencia activa y reactiva con amortiguamiento activo

Abstract

El controldepotenciaactivayreactivaseutilizaenlossistemasdegeneraciondistri- buida paraevitarproblemascomocadasdevoltajeocontribuirenlarestauraciondel puntodeoperacionpormediodeinversoresdered.Sinembargo,losconvertidoresde red generancomponentesarmonicasenlacorrientedesalidadebidoalaconmutacion de interruptoreselectronicosyportantoserequiereunltropasivoouncontrolde armonicosparaatenuarlas.Enlapractica,enelcontroldearmonicos,elltroLCLes una topologaampliamenteusadaporsualtorendimientoenlaatenuaciondearmoni- cos, sinembargopuedeprovocarresonancia,quedebeseramortiguadaparaasegurar un buenfuncionamiento,dondeelamortiguamientoactivoesunmetodoefectivopara atenuarelcomportamientoresonante. En estatesisseinvestiganlosefectosenlosmargenesdeestabilidadquegenera el amortiguamientoactivoimplementadoenlaretroalimentaciondelacorrientedel capacitor delltroLCL.Serevisaelimpactoquetieneesteamortiguamientoactivo en elsistemadecontrol,esdecir,enelcontroldepotenciaactivayreactivausandoel marco dereferenciasncrono(dq).Eldise~nodelcontroladorsedesarrollaapartirdelos margenesdeestabilidad,asaber,margendefaseydeganancia,elanchodebandayla capacidad deatenuarlaresonanciadelltroLCL.Ademas,seevaluaelbenecioenlos margenesdeestabilidadyenlaatenuacionderesonanciaderivadodelamortiguamiento activo. Tambien,serevisanlosndicesdeestabilidadexternosdelconvertidorderedcuando se conectaaunaredconimpedanciasignicativa.Serealizaelmodeladodese~nal peque~naenelpuntodeacoplamiento(puntodeconexionalared)paraevaluarla estabilidad pormediodelcriteriobasadoenimpedancias,endondeseconsiderandos subsistemas: elconvertidordered,considerandoelsistemadecontrol,yelequivalente de red.Apartirdelainteracciondinamicaqueexisteentreestosdossubsistemasse puede analizarlaestabilidadglobalmedianteelcriteriogeneraldeNyquist. El proyectosecentraenelestudioyanalisisdelagananciadeamortiguamiento activoparaelprocesodeldise~nodeloscontroladores,operacionyestabilidadexterna del convertidordered.Seproponeunprocedimientoparaeldise~nodelcontroladorde corrienteapartirdelvalorderesistenciavirtualestablecidaenellazodeamortigua- mientoactivo.Porultimo,seanalizaelimpactoquetieneelincrementodegananciaen el valordeimpedanciadesalidaequivalentedelconvertidorelectronicodered.