Artículos Técnicos

Criterio de estabilidad armónica basado en la impedancia

El control rápido y activo de los inversores puede introducir amortiguamiento negativo a frecuencias supersíncronas y subsíncronas que se superponen con las frecuencias de resonancia LC y, por lo tanto, excitan resonancias electromagnéticas (EM), también conocidas como resonancias armónicas. Esta amortiguación negativa puede estar presente tanto en los inversores de seguimiento de red (GFL) como en los de formación de red (GFM). Dado que los inversores GFL son equipos estándar de facto en muchos sistemas de potencia actuales, y dado que el GFL utiliza un bucle de control de corriente interno, es importante evaluar su efecto en la estabilidad EM del sistema.

El modelo más básico de un inversor GFL es una fuente de corriente con una admitancia; la red se puede modelar como una fuente de tensión con una impedancia en serie; y el sistema general se puede representar como el siguiente esquema. A partir del esquema se puede derivar una función de transferencia para la corriente, que muestra que la relación entre la impedancia de la red y el inversor debe satisfacer el criterio de Nyquist para lograr un funcionamiento estable. El efecto de aumentar la impedancia de la red mientras se mantiene la misma impedancia del inversor se muestra en el diagrama de Bode. El funcionamiento con la rejilla 2 es estable, ya que el cruce de la impedancia se produce a altas frecuencias donde hay suficiente margen de fase. Sin embargo, cuando se aumenta la impedancia de la rejilla con un inductor, el cruce se produce a unos 400 Hz y se observarán oscilaciones armónicas. Por lo tanto, el inversor debe diseñarse para tener una impedancia de salida lo más alta posible para funcionar de manera estable en una amplia gama de condiciones de red.

¿Cómo podemos medir la impedancia del inversor en diferentes puntos de funcionamiento?

En primer lugar, el equipo utilizado durante la medición debe imponer el punto de interés de funcionamiento, es decir, la tensión y las corrientes nominales de funcionamiento. En segundo lugar, la inyección de perturbaciones debe tener suficiente voltaje y potencia para crear perturbaciones que puedan distinguirse del ruido del sistema. En tercer lugar, el equipo debe ser capaz de generar perturbaciones en un amplio rango de frecuencias para capturar dinámicas importantes. Con los amplificadores EGSTON, es posible medir la impedancia de una batería, un convertidor o una red de hasta 30 kHz. Si desea obtener más información sobre las soluciones de EGSTON para la medición de impedancia, consulte https://lnkd.in/dny_ze_x.

Artículo realizado por el Ing. Pavel Purgat a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.

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