“Seguimiento dinámico de armónicos mediante un algoritmo basado en Kalman-Wavelet”

Abstract

El análisis de armónicos en estado transitorio es un problema que ha llevado a muchos en el campo de la ingeniería eléctrica a desarrollar diversas técnicas para la medición precisa de los distintos componentes de frecuencia que causan distorsiones en las señales de corriente y voltajes en sistemas eléctricos de potencia. En esta tesis, se presenta una nueva metodología para el seguimiento de armónicos utilizando la teoría del filtro de Kalman aplicada a la técnica de descomposición de ondeletas. La primera parte de este trabajo define los componentes de frecuencia, describir lo que es un fenómeno transitorio y su clasificación de acuerdo a su contenido espectral y establecer algunas de las posibles causas del fenómeno. En la siguiente etapa se revisan y describen de manera breve dos diferentes técnicas para el análisis armónico. También se explica y desarrollar de manera profunda el filtro Kalman. En el siguiente paso se realiza una revisión y descripción de dos técnicas diferentes y reconocidas del filtro Kalman para el análisis de armónicos. Luego se presentan algunos resultados obtenidos al probar las dos técnicas anteriores con una señal que contiene su frecuencia fundamental y un contenido armónico conocido. Posteriormente se aborda la teoría fundamental de la transformada discreta de ondeletas y la similitud que guarda con el proceso de filtrado digital a través de un esquema de banco de filtros. Se describe cómo una función puede ser representada por medio de funciones de ondeletas. En el siguiente capítulo se hace un estudio de comparación de cuatro técnicas diferentes, donde dos de ellas hace uso de la representación ondeleta. Se proponen tres casos de estudio, uno de ellos consta de una señal que contiene su frecuencia fundamental con varias armónicas y sufre cambios abruptos en su amplitud; el segundo es un caso práctico donde se simula una falla en una línea de transmisión trifásica; y el tercero usa data real obtenido al tomar mediciones del encendido / apagado de un no-break. Por último, se presentan las conclusiones de comparar las cuatro técnicas diferentes, además se hace una propuesta de los trabajos futuros que puede ser derivado del trabajo realizado en este trabajo.