Modelamiento y simulación de un compensador estático de potencia reactiva de distribución trifásico, basado en un inversor SPWM

Abstract

Antiguamente era posible generar o absorber potencia reactiva con el uso de bancos de capacitores o inductores, en la última década se han dado avances significativos de los semiconductores de potencia, haciendo posible la aparición de la tecnología FACTS (Sistemas Flexibles de Transmisión en Corriente Alterna), la cual tiene como principal componente al inversor estático de potencia, operando como fuente de voltaje regulada (VSI o VSC por sus siglas en inglés). y con un sistema adecuado de control se traduce en un compensador que brinda bajo tiempo de respuesta, ante perturbaciones de calidad de la energía. La operación del inversor como fuente de voltaje regulada, trae como ventaja adicional, de que puede ser visto como un “generador controlable” que no posee inercia. Esta particularidad ocasiona muy bajos tiempos de respuesta, ante los cambios en los ajustes del mismo. Esta característica permite la aplicación de esta tecnología para el control estático y dinámico de la operación de los sistemas eléctricos de potencia; en este sentido, el presente trabajo de investigación, describirá el Modelamiento y simulación de un compensador estático de potencia reactiva de distribución trifásico (D-STATCOM SPWM), basado en un convertidor o inversor SPWM. El convertidor actúa como compensador de potencia reactiva, el cual permite corregir el factor de potencia, el cual impacta directamente en la factura del servicio de energía eléctrica, cuanto menor sea el factor de potencia mayor es el pago a la compañía del servicio de suministro eléctrico y viceversa. También se ha establecido que, en condiciones estacionarias, se puede ampliar la capacidad de transmisión de potencia de una línea, así como el perfil de tensiones mediante la compensación reactiva [1]. El D-STATCOM SPWM, es usado principalmente en sistemas de transmisión para mantener el voltaje en una barra mediante la compensación dinámica de reactivos capacitivos o inductivos. También se puede centrar su control en la regulación del factor de potencia, en amortiguar oscilaciones del sistema o una combinación de estos, dependiendo de la aplicación y el nivel de tensión en el cual se desea implementar. Con este proyecto de investigación, podremos atenuar y eliminar el deterioro de la calidad de energía eléctrica. Con el Compensador Estático de Distribución (D-STATCOM SPWM), podremos generar e inyectar potencia reactiva o absorber y así mejorar la calidad de energía de suministro eléctrico. Con el convertidor o inversor SPWM podremos controlar la potencia inyectada a la red eléctrica tanto activa como reactiva. La importancia del presente trabajo de investigación es principalmente en la línea de generación y aplicación del conocimiento de calidad de la energía al contribuir en la generación de conocimiento del uso de convertidores o inversores trifásicos con modulación de ancho de pulso senoidal aplicados a un compensador de potencia reactiva en sistemas trifásicos. Así mismo, podrá servir para generar una plataforma de trabajo para diversas aplicaciones de la electrónica de potencia para compensación de potencia reactiva, inyección de energía a la red eléctrica etc.