Diseño y simulación de un filtro activo de potencia para mitigar señales armónicas de corriente en una red de distribución de 2 kVA

Abstract

Debido al incremento de equipos electrónicos conectados en las redes de distribución eléctrica como por ejemplo las computadoras, cargadores, fuentes de alimentación conmutadas, rectificadores, inversores, entre otras, indirectamente se ha generado la presencia y proliferación de señales armónicas en estas redes debido a su forma de alimentación no lineal, ocasionando el empobrecimiento de la calidad de energía eléctrica de las redes de distribución donde se encuentran conectados. Como consecuencia de ello, se produce un mayor consumo energético, mal funcionamiento de los equipos conectados en la misma red y en el peor de los casos su inoperatividad. Es por ello, que se ha generado la necesidad de proponer soluciones para revertir dicha problemática. En el presente trabajo de tesis se propone el diseño de un filtro activo de potencia trifásico para mitigar señales armónicas de corriente, basándonos en teorías innovadoras, como la teoría de potencia reactiva instantánea para la obtención de las señales de referencia y la modulación por ancho de pulso vector espacial para la generación de las corrientes de compensación que se inyectarán a la red de distribución para mitigar las señales armónicas presentes. Se considera para el diseño propuesto una potencia máxima de mitigación de 2 KVA y que cumpla con la normativa europea IEC 61000 3-2, la cual se enfoca en los porcentajes de cumplimiento de distorsión armónica de voltajes y corrientes para un consumo de corriente menor a dieciséis amperios del sistema de distribución. Se utiliza el software MATLAB & SIMULINK para la simulación y verificación del diseño propuesto basado en una red de distribución con cargas trifásicas lineales desbalanceadas y no lineales.