Convertidor DC/AC trifásica con optimización de la calidad de la energía
DOI:
https://doi.org/10.17981/ingecuc.18.1.2022.20Palabras clave:
Algoritmo genético multiobjetivo, Convertidor multinivel, Modulación por ancho de pulso, Distorsión armónica total, Calidad de la energíaResumen
Introducción— Los sistemas de conversión DC/AC utilizados actualmente en múltiples aplicaciones como las fuentes alternativas de energía involucra problemas de la calidad de la energía debido regulaciones de tensión y deformaciones como las causadas por la distorsión armónica.
Objetivo— Desarrollar un prototipo que a través de un algoritmo genético multiobjetivo permita optimizar la calidad de la energía de los sistemas de inversión trifásicos a través del uso de convertidores multinivel.
Metodología— Se define el prototipo a utilizar en la conversión de potencia, se modela matemáticamente la tensión de salida, se desarrollan los algoritmos genéticos multiobjetivo de optimización, se implementa el prototipo y se valida su funcionamiento.
Resultados— El algoritmo desarrollado e implementado en el prototipo desarrollado mitiga los fenómenos de calidad de la energía asociados a las variaciones de corta y larga duración como swell, sag, undervoltaje y overvoltaje, evita la presencia de fluctuaciones de tensión y presenta un contenido armónico menor en todos los casos del 1%
Conclusiones— El prototipo implementado optimizar la calidad de la energía de los sistemas trifásicos de suministro de energía a través del uso de un inversor multinivel, evitando la presencia de fenómenos de calidad de la energía.
Descargas
Citas
S. Deshpande and N. R. Bhasme, “A review of topologies of inverter for grid-connected PV systems,” in 2017 Innovations in Power and Advanced Computing Technologies (i-PACT), 2017, pp. 1–6.
D. Barater, E. Lorenzani, C. Concari, G. Franceschini, and G. Buticchi, “Recent advances in single-phase transformerless photovoltaic inverters,” IET Renew. Power Gener., vol. 10, no. 2, pp. 260–273, 2016.
V. Gaikwad, S. Mutha, R. Mundhe, O. Sapar, and T. Chinchole, “Survey of PWM techniques for solar inverter,” in 2016 International Conference on Global Trends in Signal Processing, Information Computing and Communication (ICGTSPICC), 2016, pp. 501–504.
S. A. Saleh and M. A. Rahman, “Modeling of Power Inverters,” in An Introduction to Wavelet Modulated Inverters, IEEE, 2011, p. 1.
S. A. Saleh and M. A. Rahman, “Introduction to Power Inverters,” in An Introduction to Wavelet Modulated Inverters, IEEE, 2011, p. 1.
A. Ruderman, “About Voltage Total Harmonic Distortion for Single- and Three-Phase Multilevel Inverters,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 62, no. 3, pp. 1548–1551, 2015.
Wu and M. Narimani, “Other Multilevel Voltage Source Inverters,” in High-Power Converters and AC Drives, IEEE, 2017, p. 1.
H. Abu-Rub, M. Malinowski, and K. Al-Haddad, “Multilevel Converter/Inverter Topologies and Applications,” in Power Electronics for Renewable Energy Systems, Transportation and Industrial Applications, IEEE, 2014, p. 1. B
A. Nabae, I. Takahashi, and H. Akagi, “A New Neutral-Point-Clamped PWM Inverter,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. IA-17, no. 5, pp. 518–523, 1981.
A. K. Koshti and M. N. Rao, “A brief review on multilevel inverter topologies,” in 2017 International Conference on Data Management, Analytics and Innovation (ICDMAI), 2017, pp. 187–193.
V. Roberge, M. Tarbouchi, and F. Okou, “Strategies to Accelerate Harmonic Minimization in Multilevel Inverters Using a Parallel Genetic Algorithm on Graphical Processing Unit,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 29, no. 10, pp. 5087–5090, 2014.
G. Ghosh, S. Sarkar, S. Mukherjee, T. Pal, and S. Sen, “A comparative study of different multilevel inverters,” in 2017 1st International Conference on Electronics, Materials Engineering and Nano-Technology (IEMENTech), 2017, pp. 1–6.
T. Jacob and L. P. Suresh, “A review paper on the elimination of harmonics in multilevel inverters using bioinspired algorithms,” in 2016 International Conference on Circuit, Power and Computing Technologies (ICCPCT), 2016, pp. 1–8.
M. Srndovic, A. Zhetessov, T. Alizadeh, Y. L. Familiant, G. Grandi, and A. Ruderman, “Simultaneous Selective Harmonic Elimination and THD Minimization for a Single-Phase Multilevel Inverter With Staircase Modulation,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 54, no. 2, pp. 1532–1541, 2018.
A. Anurag, N. Deshmukh, A. Maguluri, and S. Anand, “Integrated DC–DC Converter Based Grid-Connected Transformerless Photovoltaic Inverter with Extended Input Voltage Range,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 33, no. 10, pp. 8322–8330, 2018.
L. D. P. Fernandez, J. L. D. Rodriguez and E. A. C. Peñaranda, "Optimization of the THD and the RMS voltage of a cascaded multilevel power converter," 2018 IEEE International Conference on Automation/XXIII Congress of the Chilean Association of Automatic Control (ICA-ACCA), 2018, pp. 1-5, doi: 10.1109/ICA-ACCA.2018.8609770.
L. David Pabón Fernández, J. L. Díaz Rodríguez and E. A. Arévalo, "Multilevel power converter with variable frequency and low constant total harmonic distortion," 2014 IEEE 5th Colombian Workshop on Circuits and Systems (CWCAS), 2014, pp. 1-6, doi: 10.1109/CWCAS.2014.6994600
R. S. Weissbach and K. M. Torres, “A noninverting buck-boost converter with reduced components using a microcontroller,” in Proceedings. IEEE SoutheastCon 2001 (Cat. No.01CH37208), 2001, pp. 79–84.
“IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems,” IEEE Std 519-2014 (Revision of IEEE Std 519-1992). pp. 1–29, 2014.
“IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality,” IEEE Std 1159-2009 (Revision of IEEE Std 1159-1995). pp. c1-81, 2009.

Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 INGE CUC

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Los artículos publicados son de exclusiva responsabilidad de sus autores y no reflejan necesariamente las opiniones del comité editorial.
La Revista INGE CUC respeta los derechos morales de sus autores, los cuales ceden al comité editorial los derechos patrimoniales del material publicado. A su vez, los autores informan que el presente trabajo es inédito y no ha sido publicado anteriormente.
Todos los artículos están bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional.