Three-phase DC/AC power converter with power quality optimization

• Diaz Rodriguez, Jorge Luis ^[1] ; Pabon Fernandez, Luis David ^[1] ; Caicedo Peñaranda, Edison Andrés ^[1]
  1. [1] Universidad de Pamplona

     Universidad de Pamplona

     Colombia

     
• Localización: INGE CUC, ISSN 0122-6517, ISSN-e 2382-4700, Vol. 18, Nº. 1, 2022 (Ejemplar dedicado a: (Enero - Junio)), 290 págs.
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Introducción— Los sistemas de conversión DC/AC utilizados actualmente en múltiples aplicaciones como las fuentes alternativas de energía involucra problemas de la calidad de la energía debido regulaciones de tensión y deformaciones como las causadas por la distorsión armónica.

    Objetivo— Desarrollar un prototipo que a través de un algoritmo genético multiobjetivo permita optimizar la calidad de la energía de los sistemas de inversión trifásicos a través del uso de convertidores multinivel.

    Metodología— Se define el prototipo a utilizar en la conversión de potencia, se modela matemáticamente la tensión de salida, se desarrollan los algoritmos genéticos multiobjetivo de optimización, se implementa el prototipo y se valida su funcionamiento.

    Resultados— El algoritmo desarrollado e implementado en el prototipo desarrollado mitiga los fenómenos de calidad de la energía asociados a las variaciones de corta y larga duración como swell, sag, undervoltaje y overvoltaje, evita la presencia de fluctuaciones de tensión y presenta un contenido armónico menor en todos los casos del 1% Conclusiones— El prototipo implementado optimizar la calidad de la energía de los sistemas trifásicos de suministro de energía a través del uso de un inversor multinivel, evitando la presencia de fenómenos de calidad de la energía. 

  • English

    Introduction— The DC/AC power conversion systems currently used in multiple applications such as alternative energy sources involve power quality problems due to voltage regulations and distortions such as those caused by harmonic distortion.

    Objective— Develop a power converter prototype that, through a multi-objective genetic algorithm, allows optimizing the energy quality of three-phase inversion systems through the use of multilevel converters.

    Methodology— The prototype to be used in the power conversion is defined, the output voltage is modeled mathematically, the optimization multi-objective genetic algorithms are developed, the prototype is implemented and its operation is validated.

    Results— The algorithm developed and implemented in the developed prototype mitigates power quality phenomena associated with short and long duration variations such as swell, sag, undervoltage and overvoltage, avoids the presence of voltage fluctuations and presents a lower harmonic content in all 1% cases.

    Conclusions— The implemented prototype allows optimizing the power quality of three-phase power supply systems through the use of multilevel inverters, avoiding the presence of power quality phenomena.