Diseño de estimadores fasoriales para redes de distribución

Abstract

En este trabajo se presenta un estimador fasorial dinámico monofásico para redes de distribución que posee dos partes. El primer estimador propuesto, es un seguidor de frecuencia en tiempo discreto (dFLL) que estima la componente fundamental en fase de una señal de referencia monofásica distorsionada y su frecuencia. También, el estimador propuesto permite estimar la señal en cuadratura de la magnitud fundamental lo que es visto como el marco de referencia síncrono alfa\beta y, de esta forma estimar los fasores dinámicos de una señal de referencia. Además, el primer estimador es capaz de calcular los armónicos que posee la señal de referencia. El diseño propuesto se basa en un modelo discreto exacto de un oscilador o generador de señal.

El segundo estimador, basado en el Filtro de Kalman, estima otros fasores de la red (magnitud y fase). Para esto se realiza la representación de la red eléctrica, basada en grafos, en espacio de estados. Y a partir de determinados puntos de medición obtener todas las corrientes en la red y conocer el estado en que se encuentra.

Por otro lado, para estimar de una forma precisa, el Filtro de Kalman requiere observabilidad completa del sistema; por lo que, se plantea un problema de optimización con el fin de minimizar los puntos de mediciones requeridas, y que, al mismo tiempo garantice la observabilidad completa.

Finalmente, se implementan simulaciones y experimentación de MATLAB utilizando $\mu$PMUs y una tarjeta de adquisición de datos DSpace, y se obtienen resultados satisfactorios, debido a que, el algoritmo demuestra ser capaz de estimar, de manera precisa, el estado completo de todas las variables de estado en la red.