Nuevas aportaciones al control de inversores electrónicos conectados a red mediante control directo de potencia
- Autores: Juan Antonio Sánchez
- Directores de la Tesis: Sergio Vázquez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Número de páginas: 196
- Tribunal Calificador de la Tesis: L. García Franquelo (presid.), Eduardo Galván Díez (secret.), Jesús Doval Gandoy (voc.), Enrique Romero Cadaval (voc.), Salvador Alepuz Menéndez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Automática, Electrónica y de Telecomunicación por la Universidad de Sevilla
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
En esta tesis se presentan varios controladores basados en la técnica conocida como DPC (por sus siglas en inglés, Control Directo de Potencia). Esta técnica partió por semejanza de los Controles Directos de Par (en inglés DTC) aplicados al control de motores AC. Todo lo aplicado a los motores con el DTC, tiene su equivalente en DPC adaptado a un convertidor de potencia conectado a red. La única diferencia evidente es que en los primeros se controla par y en los segundos se controla potencia. En el capítulo 1 se realiza una introducción al control de convertidores conectados a red. Se describe el estado actual del control de convertidores con técnicas de tensión, corriente y potencia. En el capítulo 2 se detalla el modelo del convertidor trifásico de dos niveles usado en esta tesis. En los capítulos 3, 4 y 5 de la tesis se presentan tres controladores DPC. El primero de ellos se detalla en el apartado 3. Se trata de un DPC basado en controladores clásicos PI, que fue el primero desarrollado en los laboratorios en la bancada de pruebas. Se ha realizado todo el desarrollo de las ecuaciones del control y un ajuste del mismo. El principal problema de este controlador es el desconocimiento exacto de los parámetros básicos de la máquina (valores de inductancias, resistencias y condensadores) de los que se tiene un valor aproximado pero en ningún caso exacto (algunos valores son más o menos fáciles de medir, pero sin embargo otros son realmente complicados de obtener mediante medida directa, como por ejemplo la resistencia que incluye tanto el valor resistivo de las inductancias como la de los transistores en conducción). En el capítulo 4 se mostrará un controlador DPC con parámetros adapta En el capítulo 6 se describe el diseño del control la tensión DC del equipo, y es común para todos los controladores de potencia (también para los controladores de corriente). Este controlador casi en la mayoría de la literatura, está implementado con un control PI, el cual proporciona o una potencia de referencia (caso de los DPC) o el módulo de una corriente de referencia (caso de los controladores de corriente). Como apunte final, destacar que en el capítulo 7 se desarrolla una técnica de sincronismo con la red eléctrica ante situaciones de red distorsionada y desbalanceada. Dicha técnica es de aplicación a todos los controladores DPC estudiados en esta tesis y mejora el comportamiento de los mismos.tivos, el cual mejora significativamente el comportamiento, ajustándose en mayor medida al controlador diseñado. Lo que se trata es de encontrar una expresión que permita la estimación de los parámetros del sistema (R y L). La estimación de los parámetros se produce de forma continua para adaptarse a los posibles cambios de los parámetros durante el funcionamiento de la máquina. Este controlador ha sido publicado con el desarrollo de las ecuaciones y comparándolo con el controlador PI. Sin embargo, el ajuste se diseñó posteriormente a la publicación y se recoge en esta tesis. Finalmente, en el capítulo 5 se tiene un controlador DPC basado en controlador repetitivo. El motivo de la inclusión del control repetitivo es debido a que ante situaciones de red desbalanceada y/o distorsionada, muchas de las ecuaciones desarrolladas en los controladores anteriores no tienen validez, y por tanto, en estas condiciones adversas (pero desgraciadamente, muy comunes en la realidad) dichos controladores no funcionan correctamente del todo. Especialmente grave es el caso en el que haya distorsión (armónicos) en la tensión de la red. El controlador repetitivo es ideal para estas situaciones ya que actúa en varios armónicos simultáneamente, y resulta equivalente a tener un controlador DPC resonante para cada armónico. Este controlador también fue publicado con el desarrollo de las ecuaciones. Como se desprende de lo anterior, tanto en el controlador PI, como en el Adaptativo se han desarrollado las ecuaciones para un ajuste del controlador. Sin embargo, el ajuste del control DPC repetitivo no se detalla ya que aún no ha sido realizado (queda como tema pendiente y se propondrá como trabajo futuro).
