Resumo

MINA-ANTONIO, Jesús Darío; MIRAMON-JUAREZ, Eduardo; HERNANDEZ-MARTINEZ, Oscar  e  SABIDO-BORGES, Miguel Francisco. Diseño optimizado del conjunto filtro-controlador de un inversor para mejorar su integración a red. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2022, vol.23, n.4, e1909.  Epub 01-Maio-2023. ISSN 2594-0732.  https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.4.026.

Este trabajo aborda el diseño optimizado del filtro LCL y el controlador del lazo interno de corriente (PI) para un inversor trifásico de puente completo de un sistema de generación distribuida (GD). El objetivo es mejorar el desempeño y la calidad de la energía que suministran estos sistemas en su interconexión con la red eléctrica. En ese sentido, las variables de optimización son los parámetros del filtro y del controlador y se plantean dos funciones objetivo, una relacionada con la razón de atenuación armónica del filtro y otra con el desempeño del control, específicamente, la integral del error absoluto por el tiempo (ITAE, por sus siglas en inglés). Se resalta que la primera función objetivo depende de los parámetros del filtro, mientras que la segunda depende de los parámetros del controlador y también del filtro (planta); por lo cual, a diferencia de otros trabajos, la solución se aborda de manera conjunta y se resuelve utilizando optimización por enjambre de partículas (PSO, por sus siglas en inglés) a través de MatLab. Para la optimización, en primer lugar, se obtiene el modelo matemático del filtro y del controlador de corriente. Las restricciones, en el caso del filtro, se imponen en los parámetros de inductancia total, frecuencia de resonancia y resistencia de amortiguamiento; mientras que, en el controlador las restricciones buscan asegurar que las ganancias seleccionadas respeten el factor de amortiguamiento y ancho de banda propuesto. Derivado del proceso de optimización, en la parte final del documento se muestra la validación de los resultados obtenidos a nivel simulación, utilizando el esquema eléctrico de un inversor implementado en el software PSIM® de PowerSim®, donde se prueba el controlador y filtro diseñado ante cambios de potencia activa y reactiva. Con ello se demuestra la efectividad del diseño optimizado basado en PSO.

Palavras-chave : Generación distribuida; diseño optimizado; PSO; atenuación armónica; ITAE.

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