Filtros activos de potencia

Filtros Activos de Potencia
M. Lamich UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA Departament d’Enginyeria Electrònica Campus Terrassa, C/.Colom ,1. 08222 Terrassa (España) Tel: +34 93 7398235; Fax: +34 93 7398016 e-mail: lamich@eel.upc.edu

Resumen.
En el siguiente artículo se presenta una introducción a los filtros activos de potencia (APF en ingles). Se mostraran sus aplicaciones, algunas de lastopologías de los convertidores, como obtener las consignas de corriente y resultados de simulación y experimentales.

de la red); y que además de la reducción de armónicos los APF pueden también acometer otras tareas como son la corrección del coseno de φ (desfase entre las ondas de tensión y corriente) y el equilibrado entre las fases.
Ired Icargas
Carga no Carga no lineal [1] lineal [1]1.- Introducción.
También llamados “Acondicionadores activos de líneas de potencia” (APLC) tienen como principal cometido la reducción de los armónicos en las redes de distribución de energía eléctrica. Con el aumento constante de las cargas no lineales conectadas a la red de alimentación aparecen muchos problemas de distorsión y pérdida de eficiencia debidos al bajo factor de potencia. Una delas formas de mejorar esta situación, es la utilización de filtros activos de potencia (APF), por lo que en los últimos años se han desarrollado distintas estructuras para su implementación práctica [1]-[5]. Las cargas no lineales conectadas a la red consumen corrientes que no son senoidales, o sea, tienen un contenido importante de armónicos. Este efecto se muestra en la parte superior de la figura1. Así mismo este consumo de corrientes no senoidales, aplicada a una red eléctrica de impedancia no nula, produce una distorsión en la forma de la tensión en los puntos de conexión de los equipos a la red. Este efecto se representa en la parte inferior de la figura 1. El propósito de un filtro activo es el de reducir los dos problemas anteriores; de forma que la corriente que circule por la redeléctrica sea senoidal y que la tensión aplicada a las cargas también lo sea. Para conseguir los dos objetivos anteriores, se pueden utilizar distintas topologías de filtros. Con lo que es necesario realizar una clasificación para su estudio. Cabe señalar que los filtros activos presentan como principales ventajas frente a los pasivos; que pueden adaptarse a las condiciones cambiantes de la cargay de la propia red eléctrica; que se reduce la posibilidad de aparición de resonancias entre la red y el filtro (posible causa de sobretensiones en puntos concretos
Red de Baja Tensión Filtro Activo Filtro Activo dePotencia de Potencia

Carga no Carga no lineal [2] lineal [2]

Carga no Carga no lineal [n] lineal [n]

Vred

Vcargas
Fig.1 Filtro activo de potencia

Antes de presentar lasclasificaciones de los APF es conveniente presentar los distintos tipos de perturbaciones que se pueden presentar en la red eléctrica; para conocer las distintas funciones que puede tener que realizar un APF. Estas funciones son las siguientes: a) Reducción de los armónicos de corriente que circulen por la red, entre el APF y los centros de generación de energía. b) Reducción de la corriente porel neutro. Si este existe la amplitud de los armónicos de corriente múltiplos de tres se suman a través del neutro. c) Reducción de los armónicos de tensión en los puntos de conexión de las cargas. d) Corrección del factor de potencia provocado por un cos φ distinto de la unidad. e) Equilibrado de la corriente que circula por las distintas fases. f) Equilibrado de la tensión entre fases y con elneutro. g) Regulación de la tensión y reducción del Flicker

37

2.1- Fuentes básicas de perturbaciones y tipos de perturbaciones generadas
Para poder reducir las perturbaciones con la máxima eficacia posible, es conveniente conocer sus características: como son y como se originan. Las fuentes de perturbaciones más abundantes en la red eléctrica, en la actualidad, son los diversos tipos de...