Publicado

2024-01-30

Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas

Evaluation of control strategies for the reduction of voltage unbalance in islanded micro-grids

DOI:

https://doi.org/10.15446/sicel.v11.109649

Palabras clave:

convertidores electrónicos de potencia, Desbalance de tensión, Control de tensión, Microrredes eléctricas. (es)
Electronic converter, voltage unbalance, control strategies, unbalance factor, AC microgrids. (en)

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La operación autónoma de microrredes trifásicas trae consigo problemas de calidad de potencia, entre ellos, uno de los más comunes son los desbalances de tensión. Este desequilibrio genera sobre equipos eléctricos y electrónicos problemas tales como resonancias, pérdidas de energía, envejecimiento prematuro, y fallas de operación. Particularmente, este problema resulta más crítico en microrredes AC aisladas debido a que fuentes y cargas no están conectadas a una red principal que las respalde.  En este escenario, la regulación de la red depende del tipo de fuente de energía que se emplee, así como los métodos para controlar y operar la microrred. Este artículo evalúa el desempeño de varias estrategias de control orientadas a la reducción del desbalance de tensión en microrredes trifásicas aisladas, usando simulaciones en MATLAB®. Los resultados muestran que, a pesar de las diferencias conceptuales, cada propuesta de compensación basa su operación en el cálculo de componentes simétricas, ya sea de tensión o de corriente. Lo anterior, combinado con la potencia reactiva, tensión o ajuste de impedancia, permite al control realizar la compensación, en mayor o menor proporción, por medio del convertidor electrónico. Esto debe considerarse en el momento de implementar una solución para la compensación de desbalances.

The autonomous operation of three-phase microgrids brings with it power quality problems, one of the most common is voltage unbalance. This imbalance leads to problems in electrical and electronic equipment, such as resonances, energy losses, premature aging, and operational failures. The voltage unbalance problem is particularly critical in isolated AC microgrids because sources and loads are not connected to a main network that supports them.  In this scenario, the regulation of the grid depends on the type of power source used and the methods for controlling and operating the microgrid. This paper evaluates several methods to reduce voltage unbalance in three-phase isolated microgrids using MATLAB® simulations. The results show that, despite the conceptual differences, each compensation proposal bases its operation on the calculation of symmetrical components, either voltage or current. The above, combined with reactive power, voltage, or impedance adjustment, allows the control to perform compensation, to a greater or lesser proportion, by means of the electronic converter. This should be considered when implementing a solution for unbalanced compensation.

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Cómo citar

APA

Cañón Rojas, E., Rojas Cubides, H. E. y Díaz Aldana, N. (2024). Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas. Simposio Internacional sobre la Calidad de la Energía Eléctrica - SICEL, 11. https://doi.org/10.15446/sicel.v11.109649

ACM

[1]
Cañón Rojas, E., Rojas Cubides, H.E. y Díaz Aldana, N. 2024. Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas. Simposio Internacional sobre la Calidad de la Energía Eléctrica - SICEL. 11, (ene. 2024). DOI:https://doi.org/10.15446/sicel.v11.109649.

ACS

(1)
Cañón Rojas, E.; Rojas Cubides, H. E.; Díaz Aldana, N. Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas. SICEL 2024, 11.

ABNT

CAÑÓN ROJAS, E.; ROJAS CUBIDES, H. E.; DÍAZ ALDANA, N. Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas. Simposio Internacional sobre la Calidad de la Energía Eléctrica - SICEL, [S. l.], v. 11, 2024. DOI: 10.15446/sicel.v11.109649. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/SICEL/article/view/109649. Acesso em: 8 feb. 2025.

Chicago

Cañón Rojas, Esmeralda, Helrbert Enrique Rojas Cubides, y Nelson Díaz Aldana. 2024. «Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas». Simposio Internacional Sobre La Calidad De La Energía Eléctrica - SICEL 11 (enero). https://doi.org/10.15446/sicel.v11.109649.

Harvard

Cañón Rojas, E., Rojas Cubides, H. E. y Díaz Aldana, N. (2024) «Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas», Simposio Internacional sobre la Calidad de la Energía Eléctrica - SICEL, 11. doi: 10.15446/sicel.v11.109649.

IEEE

[1]
E. Cañón Rojas, H. E. Rojas Cubides, y N. Díaz Aldana, «Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas», SICEL, vol. 11, ene. 2024.

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Cañón Rojas, E., H. E. Rojas Cubides, y N. Díaz Aldana. «Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas». Simposio Internacional sobre la Calidad de la Energía Eléctrica - SICEL, vol. 11, enero de 2024, doi:10.15446/sicel.v11.109649.

Turabian

Cañón Rojas, Esmeralda, Helrbert Enrique Rojas Cubides, y Nelson Díaz Aldana. «Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas». Simposio Internacional sobre la Calidad de la Energía Eléctrica - SICEL 11 (enero 30, 2024). Accedido febrero 8, 2025. https://revistas.unal.edu.co/index.php/SICEL/article/view/109649.

Vancouver

1.
Cañón Rojas E, Rojas Cubides HE, Díaz Aldana N. Evaluación de estrategias de control para la reducción del desbalance de tensión en microrredes eléctricas. SICEL [Internet]. 30 de enero de 2024 [citado 8 de febrero de 2025];11. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/SICEL/article/view/109649

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