Implementación de control vectorial en convertidores back-to-back para suministro de potencia a red a partir de fuentes no convencionales de energía

Abstract

En este documento se presenta el diseño y la implementación de un convertidor Back-To-Back (BTB), utilizando un controlador basado en los vectores de tensión y corriente del sistema, e interpretado mediante la técnica de conmutación de vectores espaciales SVM (del inglés Space Vector Modulation), realizando un enlace entre una fuente de generación no convencional y la red de suministro eléctrico con capacidad de transferir 3 kW de potencia activa. Los convertidores son implementados ediante IGBT’s y modelados como VSC (Voltage Source Converter). Se implementan dos controladores proporcional-resonante con referencias en el marco alpha-beta-0 en los lazos internos de control, además de un controlador por atraso de fase en el lazo externo. El diseño tiene en consideración los límites de distorsión armónica de corriente que sugiere la IEEE en el std. 519 del 2014 para los sistemas entre los 120 V y 69 kV

This document presents the design and implementation of a Back-To-Back (BTB) converter, using a controller based on the voltage and current vectors of the system, and interpreted by the SVM (Space Vector Modulation) space vector switching technique, performing a link between a non-conventional generation source and the power supply network with the capacity to transfer 3 kW of active power. The converters are implemented through IGBT’s and modeled as VSC (Voltage Source Converter). Two proportional-resonant controllers with references in the alpha-beta-0 frame are implemented in the internal control loops, in addition to a phase delay controller in the external loop. The design takes into consideration the current harmonic distortion limits suggested by the IEEE in std. 519 of 2014 for systems between 120 V and 69 kV