Análisis de los filtros activos para compensación en los sistemas eléctricos de potencia - Chagua Ramos, Robert Friedman (2009)
El controlador por derivación es como una fuente de corriente que toma o inyecta corriente de y a la línea. En consecuencia es un buen método para controlar el voltaje en el punto de conexión y en torno a él. Sólo puede inyectar corriente en adelanto ó retraso, o una combinación de corriente activa y reactiva para tener un control más efectivo de voltaje y amortiguar las oscilaciones de voltaje. Un controlador en derivación es independiente de la otra línea, y es mucho más efectivo para mantener determinado voltaje en un nodo de subestación. Un controlador serie modifica en forma directa el voltaje de activación, y en consecuencia el flujo de la potencia y de la corriente. Así, si el objetivo es controlar el flujo de la corriente o la potencia y amortiguar sus oscilaciones, el controlador serie es varias veces más poderoso que el controlador en derivación, para el mismo tamaño en millones de volt–amperios (MVA). El tamaño, en MVA, de un controlador serie es pequeño en comparación con el controlador en derivación. Sin embargo, el controlador en derivación no proporciona control del flujo de la potencia en las líneas. En el caso normal, el controlador por ángulo de fase se conecta cerca de la línea de transmisión, en el extremo de transmisión o en el de recepción. Mientras que el compensador serie se conecta en el punto medio de la línea. Si el objetivo es controlar el flujo de potencia activa por la línea de transmisión, el lugar del compensador sólo es cuestión de comodidad. La diferencia básica es que el compensador por ángulo de fase puede necesitar una fuente de poder, mientras que el compensador serie no la necesita. El capitulo 1 desarrolla los conceptos básicos de filtros; clasificaciones, características y las fuentes básicas de perturbaciones y tipos de perturbaciones generadas. El capítulo 2 se discuten las diferentes tecnologías de dispositivos compensadores de energía reactiva que se han empleado hasta la actualidad, en cuanto a su aplicación, ventajas y desventajas. Puede notarse como el desarrollo de la electrónica de potencia también ha logrado invadir este campo con modernas tecnologías que ya se aplican y que han marcado una nueva etapa de la compensación. También dedica a una exposición de las topologías más empleadas en los filtros activos de potencia en función de su modo de inserción en la red eléctrica y su propia naturaleza, según se combine o no la compensación activa con la pasiva. El capítulo 3 trata sobre la compensación del factor de potencia en sistemas eléctricos donde existen cargas variables por medio de dispositivos compensadores estáticos que proporcionan una potencia reactiva diferente en función de las insuficiencias de los receptores del sistema. Tales son: de compensación continua o de compensación discreta o escalonada. El capítulo 4 cumple el propósito del presente trabajo y presenta el análisis y forma de diseñar un filtro activo paralelo utilizando la teoría de la potencia activa y reactiva instantánea adaptándose a límites de emisión armónica permitida. Luego analiza aspectos del diseño del filtro pasa altos interno del filtro activo que separa que frecuencias de la corriente se eliminan y cuáles no. Finalmente se llega a valores característicos constructiva del filtro activo como ser tensiones nominales, su capacitor en el bus de continua y corrientes máximas por los interruptores.