UPQC basado en topologías multi-celdas operando con diferentes niveles de tensión DC

Abstract

El tema de la calidad de suministro involucra dos partes. La primera de ella es la que considera al cliente el cual da la característica de corriente, debido a que ésta depende de la carga generando corrientes armónicas y/o potencia reactiva. La segunda parte involucra al distribuidor el cual es el encargado de proveer el voltaje hacia la carga, teniendo problemas del tipo de caída de voltaje, sag, y de alzas de voltaje, swell. Un filtro activo que es capaz de mitigar estos problemas es el UPQC, también conocido como el filtro activo universal, teniendo la capacidad de mejorar la calidad de suministro eléctrico. Este filtro activo es el resultado de la combinación de un compensador serie y paralelo, en conexión back to back, lo cual permite que compartan el mismo en la enlace DC. Este trabajo se basa en el análisis y control de un UPQC multicelda con diferentes niveles de enlace DC. Estos distintos niveles de voltajes son determinados en función de encontrar un THD mínimo en la forma de onda total del voltaje, que está dada por la suma del voltaje a la salida del inversor que compone cada celda del compensador paralelo. Para esto se utilizó una forma de onda cuadrada modificada, en la cual se manipula su amplitud y su ángulo de disparo. La ventaja de esta forma de onda es su baja frecuencia de conmutación, 150[Hz], permitiendo reducir las pérdidas, y su elevado número de niveles que tiene la forma de onda total dado por 2•N+1, siendo N el número de celdas. La topología utilizada para ilustrar los resultados cuenta con 4 celdas monofásica-monofásica permitiendo obtener una forma de onda de 9 niveles con un THD del 8.83 %. Al realizar una comparación con 4 celdas monofásicas conectadas en cascada y moduladas mediante SPWM unipolar, además de utilizar phase shifted en la carrier, con una frecuencia de conmutación de 150[Hz] por celda se obtiene un THD del 10.45%. Esto muestra que la modulación utilizada presenta mejor resultado que una técnica de modulación convencional, además de lograr una reducción en las pérdidas por conmutación.