INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL APLICADA A LA MEDICIÓN DE LA CONTAMINACIÓN ARMÓNICA EN REDES ELÉCTRICAS

Abstract

El contenido de los capítulos esta estructurado en seis partes como se detalla a continuación. El Capitulo 1 estudia los orígenes, efectos y diversos enfoques de la problemática de la contaminación armónica en redes eléctricas. El Capitulo 2 estudia los conceptos matemáticos y de procesamiento digital de seales en que se basa el tema desarrollado como series de Fourier, transformada de Fourier, transformada rápida de Fourier, teorema del muestreo, el error de traslapo (aliasing), funciones ventanas. El Capitulo 3 estudia los efectos de la distorsión de ondas, debido a las corrientes inyectadas a las redes eléctricas por los convertidores estáticos de potencia y por otras cargas no lineales. Además se ilustra cuales son los Factores de Distorsión armónica y como afectan las armónicas al Factor de Potencia y a la Potencia Reactiva. El Capitulo 4 trata de métodos y normas de medición de armónicas, las razones por las que es importante medir el grado de contaminación armónica en redes eléctricas, los estándares de medición y evaluación de armónicas mas usados, los requisitos que debe cumplir un equipo medidor de armónicas. Los equipos de análisis de armónico y la norma IEEE Std. 519-1992 relativa a los métodos de medición de armónicas incluyendo el estándar chileno. El Capitulo 5 contempla el Diseo del Sistema Digital de Medición de Armónicas para la obtención de armónicas de voltaje y corriente. La Descripción General del Hardware Implementado, transductores de voltaje y comente, tarjeta acondicionadora de seales, tarjeta adquisidora de datos y un labtop donde se efectúan los cálculos de FFT y análisis estadísticos. Además de la Descripción General de los Algoritmos Implementados compuesto de 9 rutinas básicas donde se efectúan los cálculos y se despliega la información obtenida en la interfaz de usuario del software. Finalmente el Capitulo 6 se analizara la precisión de la medición y la selectividad del equipo usando como referencia la norma IEEE 519-1992, Para medir la precisión se uso un set de seales de espectro conocido con el objeto de comparar los resultados teóricos con el valor obtenido por los algoritmos de cálculo. Para evaluar la Selectividad del equipo se inyecto una seal compuesta de una Fundamental de amplitud mínima fijada para medir en el adquisidor de datos y una seal de amplitud equivalente a la fundamental atenuada en 50 [dB], ubicada en cada una de las frecuencias armónicas.