Control de convertidores estáticos de potencia utilizando técnicas de espacio de estados

Abstract

Los objetivos generales de la presente investigación son: desarrollar un modelo matemático de las fuentes convertidoras de potencia de estado sólido; diseñar un esquema de control general de dichas fuentes, utilizando técnicas de espacio de estados, e implementar el sistema de control para los diferentes dispositivos basados en la tecnología de fuentes convertidoras de potencia de estado sólido. El propósito general de un esquema de control por espacio de estados es desarrollar un conjunto de herramientas analíticas, de tal forma que el diseñador pueda llegar a diseños razonablemente predecibles y confiables, sin depender por completo de la experimentación o de una extensa simulación por computadora, al diseñar controladores por métodos convencionales. La metodología utilizada consiste en desarrollar un modelo matemático de las fuentes convertidoras de voltaje conectadas a un sistema de potencia que permita el control independiente de la potencia activa y reactiva. Una vez obtenido el modelo, se procede a desarrollar un modelo matemático lineal que se ajuste a la técnica de control por espacio de estados. Se procede a adaptar el modelo para los diferentes dispositivos basados en la tecnología VSC, controlando así las variables de interés en la red eléctrica (voltaje, potencia, etc). Por último, se procede a hacer ensayos de los esquemas de control diseñados, determinando así rapidez y presición de la respuesta de las varaibles a controlar. El sistema de control es válido para la operación del sistema de potencia en puntos cercanos a un punto de operación determinado en el diseño, ya que el sistema se basa en un modelo lineal de la planta.