DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE UN STATCOM DE DOS NIVELES CON CONTROL PREDICTIVO

Abstract

La compensación de potencia reactiva permite un mayor flujo de potencia por las líneas de transmisión, dando así un mejor aprovechamiento a las instalaciones, además de dar mayor confiabilidad y calidad de servicio eléctrico. En la actualidad, existen muchos tipos de compensadores, dentro de los cuales se mencionan dos grandes ramas: los de conexión en serie y los de conexión en paralelo (derivación o shunt). Dentro de este último tipo destaca el denominado STATCOM, el cual trabaja netamente con electrónica de potencia. Con esto, el objetivo del proyecto es realizar un STATCOM que permita compensar la potencia reactiva (específicamente dirigido a la corrección del factor de potencia), tanto inductiva como capacitiva que circula indeseadamente a través de algún sistema eléctrico, logrando que la potencia circulante sea mayormente la utilizable. El STATCOM es un equipo que utiliza un convertidor estático, basado en IGBT?s con un DC-Link conformado por un banco capacitivo, que dicho en otras palabras se trata de un VSI. Éste es conectado en paralelo a la red eléctrica a compensar, a través de bobinas de acoplamiento. El trabajo consta del desarrollo de un equipo compensador de reactivos, basado en un inversor de dos niveles, el que es simulado con el software Simulink? de MATLAB? con dos técnicas de control, lineal MinMax y predictivo basado en modelo FCS-MPC, para comparar sus respuestas. Finalmente, se realiza una implementación de laboratorio del convertidor, a través de un equipo de prueba Semikron?, en conjunto con la implementación del control predictivo FCS-MPC en una plataforma dSPACE?, logrando un equipo de R&D para la enseanza activa entre lo teórico y la realidad. Se concluye que en simulación se obtienen resultados de gran calidad y relevancia, mostrando las cualidades y ventajas del control predictivo por sobre el control lineal. Al realizar las pruebas experimentales del equipo STATCOM, se corrobora que lo obtenido de forma simulada es equiparable a lo real y con excelentes prestaciones, ratificando el desarrollo teórico.