Análisis Operativo del Convertidor Matricial como Dispositivo de Enlace en Redes Eléctricas Híbridas CA/CD Residenciales

Abstract

El siglo XXI propone una tendencia de distribución de energía eléctrica en la forma de CD en redes de bajo voltaje, como complemento a las redes de CA convencionales. Este tipo de redes híbridas han surgido por la necesidad de contar con fuentes que suministren energía cada vez mayor al número de equipos electrónicos, los cuales por su naturaleza operativa utilizan la energía en la forma de CD. Por tal motivo, un gran número de las cargas conectadas a las redes eléctricas residenciales (equipos de cómputo, de comunicación, de iluminación tipo Led, vehículos eléctricos, entre otros) lo hacen a través de rectificadores, aumentando así la cantidad de conversiones en el tipo de energía y, por lo tanto, disminuyendo el aprovechamiento de ésta. Por otro lado, este tipo de redes híbridas facilitan la inclusión de sistemas de suministro basado en fuentes renovables de energía, aspecto que aunado a la eficiencia que presentan este tipo de redes, han hecho de ´esta una configuración muy atractiva. Dentro del área de las redes residenciales híbridas, el control de voltaje, la compensación de los componentes armónicos producidos por la operación de cargas no lineales y la corrección del factor de potencia, son líneas de investigación de gran interés en el sector eléctrico. En este sentido, este trabajo propone la utilización de un convertidor central híbrido, encargado de distribuir la energía eléctrica tanto en CA como en CD para una red residencial. Para disminuir el número de dispositivos electrónicos de potencia, se plantea que el convertidor central sea capaz de generar voltajes controlables en CD y CA, de forma simultánea, además de mantener el factor de potencia total de la red cercano a la unidad.