Diseño de un controlador para una micro-red como fuente de suministro de energía al sector industrial

Abstract

La investigación y desarrollo sobre micro-redes presenta un constante avance debido a la creciente demanda energética actual. Por ello, la comunidad científica busca generar energía con métodos que no impacten negativamente nuestro entorno. Este estudio tiene la finalidad de simular y evaluar el rendimiento de un modelo de micro-red (MR) desde su fuente de energía, la etapa de filtrado, el controlador, hasta el punto de acoplamiento entre la MR y la red de servicios. Como punto crucial se tiene el diseñar una técnica de control óptima que garantice el flujo de energía desde la MR hacía la red eléctrica. Adicionalmente, se tiene un sistema de compensación por medio del consumo o inyección de potencia reactiva, en caso de desbalances de tensión en el punto de acoplamiento entre la MR y la red de servicios. Por otro lado, se utiliza la función de costo basada en espacio de estados propia de la técnica LQR (Linear Quadratic Regulator), teniendo en cuenta el balance entre el rendimiento y esfuerzo del actuador, minimizando el gasto de energía de la MR durante su funcionamiento y a su vez mejorando el desempeño del controlador. Por último, se presenta la validación de los resultados comparando las señales de corriente inyectadas en el punto de acoplamiento, frente a los índices de calidad energética que establecen las normativas que regulan el uso de MRs. Esto tiene por objetivo verificar si el controlador diseñado tiene mejores características operativas que los encontrados en la literatura.