Diseño de una estrategia de control para que un convertidor electrónico dc/ac trifásico suministre inercial virtual de una fuente de energía renovable conectada a la red eléctrica desbalanceada

Abstract

Los convertidores electrónicos de potencia desempeñan un papel fundamental en la integración de fuentes de energía renovable, especialmente en sistemas de generación distribuida y microrredes. Deben operar de forma segura y eficiente en todas las posibles condiciones de funcionamiento y particularmente en redes desequilibradas. La provisión de inercia virtual mediante algoritmos de control sencillos y eficientes representa una buena alternativa para mejorar la estabilidad de los sistemas de generación distribuida. La presente investigación propone el diseño de una estrategia de control para suministrar inercia virtual a partir de fuentes de energía renovables no convencionales conectadas a redes eléctricas desbalanceadas, utilizando el PLL (Lazo de seguimiento de fase) como elemento para estimar la fase y la frecuencia de la red, sintonizando controladores para aprovechar la dinámica de cada uno de los lazos de control en el sistema. Para el diseño de la estrategia de control se partió del modelamiento del sistema en Matlab y PSIM, procediendo con la ejecución de pruebas y la validación de resultados bajo diferentes escenarios de operación, considerando variaciones de frecuencia y desbalance de tensión (tanto en magnitud como en fase), para luego concluir con un análisis comparativo de los resultados obtenidos en la presente investigación y los obtenidos con algoritmos de control publicados en investigaciones previas. De esta forma, las simulaciones realizadas demostraron que es posible utilizar la estrategia de control propuesta para el suministro de inercia virtual bajo condiciones de desbalance de tensión en la red eléctrica.