CONTROL PREDICTIVO DE CORRIENTE EN UN FILTRO ACTIVO MULTICELDA EN CASCADA

Abstract

El uso creciente de rectificadores en las redes eléctricas ha desencadenado una serie de problemas que es difícil anticipar. Las redes eléctricas se ven cada vez más contaminadas por los efectos de los armónicos de cargas no lineales Inversor afectando su confiabilidad y modelado. Todo esto está normado bajo la el estándar IEEE 519-92, IEC 60001 y otros documentos. Dentro de las múltiples posibilidades de control de armónicos en la red, está el filtrado activo. Este concepto fue inventado en la década de los ochenta, por el premiado Ph.D. Hirofumi Akagi, como una solución moderna, ajustable y escalable. En este trabajo se presentará una metodología de Control Predictivo de estados finitos, controlando corrientes trifásicas en un convertidor multicelda en cascada de 3 niveles, operando como un Filtro Activo Shunt. Este tendrá la capacidad de eliminar/absorber armónicas de corrientes generadas por una carga no-lineal. Evitando así que estas corrientes armónicas lleguen a la red y manteniendo una operación sistémica dentro de norma. Los convertidores multicelda en Cascada (Cascade H-Bridges or CHB) fueron presentados por primera vez en 1969 sin mucho éxito dado la complejidad de su control analógico. Luego, casi 20 aos más tarde, en 1988 fueron reintroducidos utilizando controladores digitales. Esta topología de convertidores es ideal para aplicaciones que requieran altos niveles de potencia, control robusto y especifico, buen control ante fallas y escalabilidad de potencia en el futuro. El Control Predictivo de estados finitos es una alternativa robusta y sencilla para controlar una gran variedad de topologías. Este control sólo requiere un modelo matemático del convertidor con cada uno de sus estados de conmutación. Un modelo de la carga u componente de la red donde se desea realizar control; este debe ser preciso para tener una buena predicción de su comportamiento para cada estado del convertidor. Finalmente una función de costo que defina de mejor forma el resultado esperado para así seleccionar el estado de conmutación más adecuado para el convertidor en cada período de muestreo. No se requiere sintonizar controles lineales ni moduladores. Haciendo que la estrategia sea más simple de implementar.