Mitigación de la distorsión armónica en redes eléctricas mediante filtrado híbrido activo-pasivo

Abstract

Harmonic filters meet the function of avoiding the propagation of harmonic currents in the power network, as well as reducing voltage distortion levels. Filters may be passive (made build from impedance arrangements), active (based on power electronics) or hybrid, resulting from the combination of passive and active filters. In this thesis, the above filters are formulated and analyzed, particular reference is given to active-passive hybrid filtering. Reliability and effectiveness on the implementation of a hybrid filter for harmonic mitigation is shown through simulation analysis. A particular arrangement with a specific control scheme is presented which allows the need of a transformer between the active and passive parts of the filter; commonly found in filtering arrangements. A second improvement proposed in this thesis is to concentrate in the passive part of the filter the mitigation of harmonics of fifth and seventh order, which in turn lead to less power requirements for the operation active part of the filter, and as a consequence, on a decrease in size and cost of the hybrid filter.

Los filtros de potencia cumplen la función de evitar la circulación de las corrientes de armónicos por el sistema, así mismo también reducen la distorsión del voltaje. Estos filtros pueden ser pasivos (compuestos por arreglos de impedancias), activos (basados en electrónica de potencia) o híbridos que son el resultado de una combinación entre filtros pasivos y activos. En esta tesis se formulan y analizan los filtros anteriores, con particular referencia hacia filtrado híbrido activo-pasivo, donde por medio de simulaciones se muestra la efectividad y confiabilidad en la implementación de un sistema de filtrado híbrido para la eliminación de armónicos. Una segunda mejora que se proporciona en esta tesis consiste en concentrar en la parte pasiva del filtro la eliminación de armónicos de orden específico, en este caso la componente de quinto y séptimo armónico con lo cual se tienen menores exigencias para la parte activa del filtro de potencia lo cual resulta en un decremento en su tamaño y costo.