Aplicación de Técnicas de Control para Reducción del THDv en Inversores Monofásicos de Generación de Energía que Operan en Modo Isla en el Contexto de Microrredes

Abstract

En este trabajo se realizó el diseño e implementación de un sistema de conversión de energía, basado en un inversor monofásico para una aplicación dentro del contexto de microrredes. Dichos sistemas presentan actualmente un alto impacto dentro de las nuevas estrategias de generación de energía eléctrica cuya base se centra en los sistemas de generación distribuida (DG). Donde básicamente se considera un conjunto de unidades de generación y de cargas como un ente autónomo capaz de funcionar en modo isla o conectado a una red de distribución. Con esta nueva estrategia de generación y distribución de energía eléctrica a partir de fuentes renovables, se crea la necesidad de implementar interfaces que permitan su conexión a la red eléctrica, así como alimentar cargas directamente en ausencia de la misma. A tales interfaces, se les conoce con el nombre de microrredes y los sistemas de conversión de energía juegan un papel muy importante. Bajo este contexto se realizó un estudio, análisis, diseño e implementación por medio de simulaciones y pruebas experimentales de distintas técnicas de control basadas en: controlador proporcional, integral (PI), controlador proporcional más controlador resonante (P+CRes), controlador proporcional Integral más controlador resonante (PI+CRes), controlador proporcional integral más controlador repetitivo (PI+CR). Particularmente, la técnica de control P+CRes se empleó en el lazo de corriente y el resto de las técnicas se emplearon en el lazo de tensión. Destacando la aplicación de dos configuraciones de control novedosas basadas en un esquema de control de dos grados de libertad (Two Degree of Freedom) más controlador repetitivo (Repetitive Control) (2DOF+CR), así como en un esquema PI-P más controlador resonante (PI-P+CRes) que en operación en modo isla del inversor permitieron mantener las características de la señal de tensión que habrá de suministrarse a la carga en forma eficaz. Es decir, con estas configuraciones de control se mantuvo