Región de operación de UPQC con inyección de potencia activa desde paneles solares.

El uso de energía renovable es un tema de vanguardia en la actualidad, en donde, los convertidores de frente activo han tomado un rol fundamental para la integración de energías limpias al sistema eléctrico, esto debido a su capacidad de compensar armónicos y potencia reactiva, en el caso de un convertidor conectado en paralelo a la red y compensar voltaje (sag y swell) en conexión en serie. Entre los equipos que contempla un convertidor de frente activo, el UPQC ha adquirido relevancia en los últimos tiempos, pues, dada su topología, es capaz de compensar voltaje y corriente de forma simultánea y también ofrece la posibilidad de inyectar potencia activa a la red eléctrica. Esto es beneficioso para suministrar energía a cargas críticas donde la continuidad del servicio eléctrico y la calidad de este es algo indispensable. La región de operación de un UPQC está estudiada, en consecuencia, el objetivo principal de esta investigación es determinar la región de operación del UPQC, pero considerando la inyección de potencia activa en el enlace DC proveniente de paneles solares, con el fin de analizar cómo se ve afectada esta región en función de la potencia inyectada al enlace DC. Comprender y definir esta región es fundamental para aprovechar al máximo las capacidades del UPQC y garantizar un rendimiento óptimo en la inyección de potencia activa, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad y la calidad de la energía eléctrica suministrada. En esta tesis, se aborda este objetivo mediante el análisis teórico, simulaciones realizadas en PLECS y simulación en tiempo real del sistema bajo estudio en la OPAL-RT. Se investigan las características del UPQC teniendo en cuenta los límites operativos del dispositivo y las restricciones impuestas por el sistema. Los resultados obtenidos de esta investigación muestran que, para compensar sag, el convertidor serie debe suministrar potencia activa, mientras que para compensar swell, el convertidor serie debe absorber potencia activa. Esto aumenta su capacidad de compensar sag o swell hasta un 40% más en comparación con el caso en el que no se inyecta ni absorbe potencia. Además, a medida que aumenta la potencia inyectada por el arreglo fotovoltaico, disminuye la capacidad de operar con cargas altamente inductivas y, a su vez, mantener el factor de potencia unitario en el PCC.