Analisis del control predictivo de corriente aplicado al filtro activo de potencia basado en convertidores en configuración puente -H de dos niveles.

Abstract

Por otra parte, el desarrollo y evolución de los convertidores de potencia han aumentado en los últimos años debido a la gran cantidad de aplicaciones que incluyen estos dispositivos, entre ellas se cuenta la conversión de la energía, tracción el eléctrica, máquinas y generación distribuida. El control de estos dispositivos como los controles lineales, por histéresis, lógica difusa, modo deslizante, el control predictivo y otros, han sido un tema muy estudiado, ya que se requiere convertir la energía eficientemente para aprovechar al máximo la generación de esta. El control predictivo basado en modelos (MPC) es una estrategia prometedora para el control de convertidores, la cual tiene como característica el uso de modelos matemáticos del sistema para predecir comportamientos futuros y seleccionar acciones de control apropiadas. Dentro de las ventajas del MPC esta la posibilidad de controlar varias variables con una sola ley de control, esto puede lograrse mediante la introducción de los objetivos de control en la función de costo, en donde cada termino adicional en la función tiene un factor de ponderación específico. Estos parámetros tienen que ser diseñados correctamente con el objetivo de lograr el rendimiento deseado, ya que la mala elección de estos puede provocar la inestabilidad del sistema. Sin embargo, algunas cuestiones que constituyen una desventaja para el método de control MPC, es que opera a una frecuencia de comunicación variable y solo puede seleccionar un numero limitado de estados de comunicación validos, debido a la ausencia de un modulador. Esto genera armónicos, así como grandes rizados en la tensión y corriente, con una propagación del espectro, disminuyendo el rendimiento del sistema en términos de la calidad de potencia. Esta Tesis de Maestría, analiza y aplica la estrategia de control MPC al APF trifásico de cuatro hilos en configuración Puente-H de dos niveles con el objetivo de compensar la potencia reactiva y eliminar la corriente del neutro para carga desbalanceada, para luego pasar al objetivo de analizar y diseñar una estrategia de modulación con control predictivo a través de un patrón de conmutación, para el convertidor Puente-H de dos niveles, con el fin de disminuir el rizado de corriente del convertidor, y consecuentemente disminuir la distorsión armónica total (THD).