Uso de capacidad ociosa de convertidores estáticos de plantas solares para compensación de potencia reactiva

Abstract

En este trabajo se presenta la extensión de un sistema de generación fotovoltaico en base a Inversor Fuente de Voltaje Trifásico a la compensación de reactivos. El sistema genera potencia activa y reactiva, asegurando un factor de potencia total en el PCC (Point of Common Coupling), independiente de la presencia de luz solar. El sistema opera de tal forma que cuando no existe radiación solar éste también es capaz de entregar reactivos a la red, funcionando bajo el principio de un STATCOM (Static Synchronous Compensator). Esto con la finalidad de trabajar en los lapsos ociosos del convertidor y así aprovechar la subutilización que presenta la configuración. Es así como la topología presentada en este trabajo trabaja en dos modos y mediante el algoritmo propuesto se puede escoger el instante en que se requiera operar para cada caso. Para los dos tipos de funcionamiento se realiza una estrategia de control lineal que nos permite desacoplar el voltaje en el enlace DC de las corrientes que entrega el Inversor. Esto permite controlar la potencia a inyectar a la red, ya sea reactiva o activa, cuando opera como un VSI PV. Además para el caso que se esté trabajando solo como un compensador, el control es el encargado de realizar la compensación de Reactivos, y en ambos casos el control también es el encargado de mantener la tensión en el enlace DC fija. Finalmente se presenta la estrategia y algoritmo que permite la desconexión o conexión del arreglo de paneles cuando no existe radiación solar. El algoritmo está basado en el cálculo de la Potencia mediante celdas solares de referencia, en corto circuito y circuito abierto. En efecto, a través del cálculo de la potencia entregada por las celdas de referencia y para una potencia bajo la mínima requerida en los paneles, el sistema solo inyecta reactivos a la red. Los resultados muestran la operación correcta de la estrategia propuesta.