Aportaciones a los acondicionadores activos de corriente en derivación para redes trifásicas de cuatro hilos

Este trabajo se dedica a la busqueda de soluciones que permitan mejorar el comportamiento de los filtros activos de potencia en derivacion que trabajan en redes trifasicas de cuatro hilos, incluso cuando se den condiciones adversas en las tensiones suministradas por la red, o en las corrientes solicitadas por la carga. El calculo de la potencia instantanea en condiciones no sinusoidales constituye la base fundamental del analisis de los acondicionadores de potencia. A dia de hoy no existe una teoria universal que unifique el calculo de las componentes de la potencia instantanea y de la corriente. En este trabajo se realiza un estudio detallado en este campo, evidenciando la relacion entre las diferente teorias convencionales, y proponiendo una nueva formulacion que ofrece un mayor significado fisico a las componentes de potencia y de corriente resultantes. El conocimiento de la componente de secuencia positiva y frecuencia fundamental de la tension de red es una cuestion de vital importancia en la sincronizacion de los sistemas electronicos de potencia que trabajan conectados a esta. Este trabajo presenta un nuevo sistema de deteccion que obtiene, de forma rapida y precisa, la componente fundamental de secuencia positiva de la tension de red, incluso cuando dicha tension se encuentre fuertemente distorsionada y desequilibrada. El convertidor estatico conocido como inversor constituye el nucleo de un filtro activo de potencia. Las prestaciones finales del sistema de filtrado vienen condicionadas en gran medida por la tecnologia empleada en este inversor, por su topologia, por la tecnica de modulacion implementada, y por las caracteristicas del sistema de control que regula las variables de salida del mismo. Este trabajo propone una topologia de inversor alternativa, aplicable en acondicionadores activos que trabajan en sistemas trifasicos de cuatro hilos, que permite un control sencillo, y que elimina los problemas que presentan otras topologias cuando inyectan corrientes de secuencia homopolar en la red. Asi mismo, se propone un nuevo enfoque en la modulacion vectorial de los inversores en puente completo, de tres y cuatro ramas. La tecnica propuesta aporta mayor significado fisico en la sintesis de las tensiones de salida del inversor, y permite obtener un algoritmo de modulacion sumamente eficiente que puede ser implementado en un procesador de bajo coste. Finalmente, este trabajo ofrece un nuevo punto de vista en el calculo de las corrientes de referencia del filtro activo de potencia. Un analisis de las solicitaciones de potencia que se realizan sobre el filtro activo cuando trabaja bajo condiciones genericas de tension de red y corriente de carga, permite disenar un sistema de control que emplea un enfoque energetico en el calculo las referencias de corriente del mismo. Este control energetico aumenta la robustez del filtro activo de potencia cuando se producen subitas variaciones en las condiciones del entorno.