Estrategia de control para un convertidor modular multinivel aplicado a sistemas de transmisión HVDC
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i12.50306Palabras clave:
Convertidor Modular Multinivel (MMC), Transmisión HVDC, Control de Potencia, Balanceo de Tensión de Capacitores.Resumen
Este artículo tiene como objetivo proponer una técnica de control que permita el control simultáneo de la potencia activa y reactiva mediante una estructura basada en la transformación dq, la cual también facilita la inversión del flujo de potencia. El Convertidor Modular Multinivel (MMC) ha demostrado ser una alternativa prometedora para los sistemas de Transmisión en Corriente Continua de Alta Tensión (HVDC). En estas aplicaciones, es necesario conectar dispositivos semiconductores en serie debido a sus limitaciones de tensión, y la arquitectura del MMC responde a esta necesidad mediante el uso de múltiples submódulos en cascada. Además, el MMC puede sintetizar formas de onda con bajo contenido armónico, lo que elimina la necesidad de filtros voluminosos y costosos que normalmente se requieren en sistemas HVDC. Aunque no utiliza filtros de salida, el convertidor requiere inductores en los brazos, lo que puede incrementar el costo del sistema. La estrategia de control propuesta mostró un desempeño sobresaliente, generando formas de onda de baja distorsión incluso con una frecuencia de conmutación reducida. Esta reducción disminuye el estrés sobre los dispositivos semiconductores y mejora la eficiencia del convertidor. Asimismo, el algoritmo implementado para el balanceo de la tensión en los capacitores flotantes del MMC funcionó adecuadamente, manteniendo estables los niveles de tensión. No obstante, el período de actualización del algoritmo debe seleccionarse cuidadosamente, ya que intervalos más cortos reducen el desbalance de tensión, pero pueden aumentar la frecuencia efectiva de conmutación.
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