El controlador unificado de flujo de potencia en la transmisión de la energía eléctrica

Abstract

El Controlador Unificado de Flujo de Potencia ó UPFC (Unified Power Flow Controller) es una de las más importantes aplicaciones de la electrónica de potencia en los modernos sistemas eléctricos de potencia. El UPFC constituye uno de los más recientes dispositivos FACTS (Flexible AC Transmission System) con el que se busca flexibilizar la transmisión en corriente alterna permitiendo controlar, en forma independiente, los flujos de potencia activa y reactiva enviados a través de una línea de transmisión en alta tensión. El control sobre el flujo de potencia se logra por la inyección en serie con la línea de transmisión de una tensión alterna de magnitud y fase ajustables, generada por un inversor de tensión empleando la modulación de ancho de pulso (PWM por Pulse Width Modulation). La corriente de línea que pasa por los terminales de este convertidor y la tensión en los mismos establecerá un intercambio de potencia activa y reactiva, siendo necesaria para el manejo de la potencia activa que este inversor esté conectado a un segundo inversor controlado como rectificador PWM. En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos por simulación del UPFC conectado a un sistema elemental de transmisión de potencia para una primera evaluación y en donde el modelo utilizado para el UPFC se basa en el modelo de componente fundamental de tensión y corriente del inversor de tensión y en la aplicación de transformaciones d-q que permite plantear el control que desacoplará las componentes de potencia activa “P” y reactiva “Q”.

The Unified power flow controller (UPFC) is the most important contribution of the power electronics in the modern Electrical Power Systems. The UPFC is able to decouple the control of the active and reactive power sent trough the transmission Une. This control is performed by injecting in series with the transmission Une a voltage with regulated magnitude and phase, generated by a PWM voltage source inverter (VSI). When the current flow in the Une originate in the inverter an active and reactive power. The active part of the power require to be either supplied or absorbed by a device, e.g. a second inverter. In this paper, simulation result obtained with a fundamental model of UPFC connected to a simple AC transmission system, and a control system base on “dq” transformation necessary to obtained the P and Q decoupled control is presented.