Contribución a la mejora de los sistemas de medida basados en el IEEE Std 1459-2000

Abstract

La presente tesis doctoral abarca el área de los sistemas de medida de la potencia eléctrica basados en la teoría de la potencia eléctrica definida por el IEEE Std. 1459-2000, en sistemas trifásicos a cuatro hilos. Se analizan y se implementa un sistema de medidas digital basado en dicha teoría que permite medir cada uno de los términos propuestos en el IEEE Std 1459-2000 que representan los distintos fenómenos eléctricos eficientes y no eficientes que se pueden dar en este tipo de sistemas. Se realiza un análisis sobre las teorías de la potencia eléctrica más actuales y se analiza en profundidad la teoría de la potencia eléctrica definida en el IEEE Std 1459-2000 para los distintos tipos de sistemas eléctricos. Se aporta en la tesis una nueva descomposición de la potencia de desequilibrio definida en el IEEE Std 1459-2000, dando lugar a unos nuevos términos que cuantifican de forma independiente el desequilibrio provocado por los usuarios (cargas no equilibradas) y el desequilibrio debido a las tensiones de la red eléctrica. Se incluyen además unos nuevos factores de mérito que permiten cuantificar de una forma más eficiente cada uno de estos desequilibrios los cuales pueden ser incluidos en los equipos de medidas basados en dicha teoría para medir o penalizar a los usuarios. Para la implementación del sistema de medidas digital se propone en esta tesis la utilización de un sistema de sincronización capaz de sincronizarse con la componente fundamental y de secuencia positiva de las tensiones de red. El sistema de sincronización está compuesto por: un filtro pasabanda SOGI (Second Order Generalized Integrator), un sistema para la obtención de la secuencia positiva a través del método de la DSC (Delayed Signal Cancellation) y por un SPLL (PLL software).