Análisis de flujos de potencias ineficientes producidos por convertidores de potencia

Abstract

RESUMEN: Este artículo presenta un análisis de los flujos de potencia ineficientes provocados por los convertidores de potencia. En base a la teoría de la potencia del estándar IEEE 1459 (2010) y partiendo de la potencia causada por las corrientes armónicas (DeI), se proponen las potencias DeI_low y DeI_high para cuantificar los flujos de potencia ineficiente provocados por los convertidores de potencia. La potencia DeI_low se debe a la existencia de componentes armónicas de corriente de baja frecuencia, mientras que la potencia DeI_high depende del número de pulsos utilizados en la modulación. Se presenta un análisis del intercambio de potencia entre el convertidor, la carga, y los semiconductores. También se incluyen resultados de simulación para un convertidor monofásico controlado mediante la modulación de ancho de pulso senoidal (SPWM, Sinusoidal Pulse Width Modulation) teniendo en cuenta la caída de tensión en los semiconductores de los interruptores de potencia y variando el número de pulsos de la modulación.

ABSTRACT: This paper presents an analysis of inefficient power flows caused by power converters. Based on the power theory of the IEEE standard 1459 (2010) and starting from the power caused by harmonic currents (DeI), the power DeI_low and DeI_high are proposed for quantifying the inefficient power flows caused by power converters. The power DeI_low is because the existence of low-frequency harmonic currents, while the power DeI_high depends on the number of pulses used in the modulation. An exchange power analysis between the converter, the load, and the semiconductors is presented. There are also included simulation results for a single-phase converter controlled by a Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) taking into account the voltage drop in the semiconductors of power switches and changing the number of pulses in the modulation.