Compensación de potencia reactiva mediante el control robusto de un STATCOM en un sistema de potencia

• Onofre Amador Morfín-Garduño ^[1] ; Luis Ari Zavala-Rubio ^[1] ; Fernando Ornelas-Téllez ^[2] ; Reymundo Ramírez-Betancour ^[3]
  1. [1] Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

     Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

     México

     
  2. [2] Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

     Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

     México

     
  3. [3] Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     México

     

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• Localización: Ingeniería, investigación y tecnología, ISSN 1405-7743, ISSN-e 2594-0732, Vol. 22, Nº. 3, 2021
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Reactive power compensation by the robust control of a STATCOM in a power system
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• Resumen
  • español

    Hoy en día, la mejora en la calidad de la energía ha tomado mucha relevancia debido al crecimiento sostenido de la demanda de energía eléctrica para ser abastecida con altos estándares y eficiencia. Un aspecto importante para suministrar energía eléctrica en los puntos de consumo cumpliendo los estándares de calidad, consiste en tener un equilibrio entre la demanda y la generación, mediante sistemas de compensación de potencia activa y reactiva, con lo cual es posible tener una regulación de voltaje aceptable y un buen factor de potencia. En este trabajo se propone un compensador estático de potencia reactiva STATCOM, el cual está compuesto por la red eléctrica, un filtro LCL, un inversor trifásico y un bus de CD. A partir del modelo matemático del compensador de potencia reactiva, se sintetiza el sistema de control para regular la potencia reactiva y el voltaje del bus de CD de un inversor trifásico, aplicando la ley de control super-twisting para proporcionar robustez al desempeño del sistema y cancelar las perturbaciones externas, algunas de las cuales se producen al alimentar un motor de inducción bajo condiciones de carga. Este trabajo presenta resultados experimentales que validan la robustez del sistema de control aplicado al compensador estático de potencia reactiva.

  • English

    Nowadays the power quality enhancement has taken a lot of relevance due to the sustained growth of the electric energy demand to be supplied with high standards and efficiency. An important issue to supply electrical energy complying with quality standards at consumption points consists of having a balance between energy demand and generation, through involving active and reactive power compensation systems, with which it is possible to have an acceptable voltage regulation and a good power factor. In this work, a static reactive power compensator named STATCOM is proposed, which is composed by a utility grid, an LCL filter, a three-phase inverter, and a DC bus. From the mathematical model of the reactive power compensator, the control system is synthesized to regulate the reactive power and the DC bus voltage of a three-phase inverter, applying the super-twisting control law to provide robustness to the system performance and cancel external disturbances, some of which are produced by feeding an induction motor under load conditions. This work presents experimental results for validating the robustness of the control system applied to the reactive power compensator.