Índice general 8 Índice de figuras 11 Índice de tablas 12 Lista de siglas 13 Introducción 14 1.1. Planteamiento del problema 14 1.2. Justificación 15 1.3. Objetivos 17 1.3.1. Objetivo general 17 1.3.2. Objetivos específicos 17 1.4. Estado del arte 18 1.5. Contribuciones 20 1.6. Lista de publicaciones 21 1.7. Estructura del documento 21 Modelizado del SAPF 23 2.1. Transformadas de Park y Clarke 24 2.2. Modelo de corrientes 26 2.3. Modelo de potencias 28 2.4. Objetivo de control 30 Diseño del CCS-MPC 33 3.1. Modelo incremental continuo 34 3.2. Modelo incremental discreto 34 3.3. Problema de control óptimo 35 3.4. Análisis de estabilidad del modelo de optimización 38 3.5. Implementación del mdq para el modelo de corrientes 39 3.6. Implementación del mαβ para el modelo de potencias 41 Sistema de prueba y resultados 43 4.1. Sistema de prueba y casos de estudio 43 4.2. Resultados 45 4.2.1. Modelo de corrientes 46 4.2.2. Modelo de potencias 62 4.3. Implementación en Hardware-in-the-Loop 76 4.4. Ventajas y limitaciones del control propuesto 84 4.4.1. Ventajas 84 4.4.2. Limitaciones 85 Conclusiones y trabajos futuros 86 5.1. Conclusiones 86 5.2. Trabajos futuros 88

Esta tesis presenta una estrategia de control predictivo basado en modelo con conjunto de control continuo (CCS-MPC, Continuos Control Set Model Predictive Control) para resolver un problema de optimización basado en las variables de estado y de control del sistema, sujeto a restricciones impuestas por el objetivo de control. La función de costo presenta características convexas, lo que garantiza una ley de control única. Además, la técnica de control propuesta incluye un análisis formal que asegura la estabilidad en el sentido de Lyapunov. La estrategia de control se aplica a un filtro activo de potencia en derivación (SAPF, Shunt Active Power Filter) conectado a una fuente de voltaje y a una carga no lineal, con el objetivo de suprimir los armónicos demandados por la carga, asegurando que la corriente de la fuente permanezca senoidal y balanceada, con una distorsión armónica total (THD, Total Harmonic Distortion) dentro de los estándares regulatorios. Esta implementación se realiza sobre dos modelos del SAPF: uno formulado en términos de corrientes y otro en términos de potencias.

This thesis presents a model predictive control strategy with a continuous control set (CCS-MPC) to solve an optimization problem based on the system state and control variables, subject to constraints imposed by the control objectives. The cost function exhibits convex characteristics, which guarantees a unique control law. In addition, the proposed control technique includes a formal analysis that ensures stability in the sense of Lyapunov. The control strategy is applied to a shunt active power filter (SAPF) connected to a voltage source and a nonlinear load, with the aim of suppressing the harmonics demanded by the load, ensuring that the source current remains sinusoidal and balanced, with a total harmonic distortion (THD) within regulatory standards. This implementation is carried out using two SAPF models: one formulated in terms of currents and another in terms of powers.

Magíster en Ingeniería Eléctrica

: figuras, tablas

Maestría