Simulación de sistemas eléctricos con cargas no lineales y variantes en el tiempo

Abstract

En este artículo se propone una metodología, implementada en un programa de computador por medio de una interfase gráfica con el usuario (GUI), que permite simular redes eléctricas con elementos no lineales (principalmente convertidores de potencia), tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la frecuencia. El método propuesto combina dos tipos de análisis en una herramienta flexible, de forma que se puedan aprovechar las ventajas de cada uno de ellos, y que permita analizar sistemas lineales y no lineales en el dominio del tiempo, sistemas lineales en el dominio de la frecuencia y sistemas mixtos utilizando este método híbrido. La herramienta es un instrumento de cálculo versátil y completo que puede ser usado de una manera sencilla, para los estudios de análisis de propagación de armónicos en las redes eléctricas. Se presentan ejemplos extraídos de la bibliografía utilizada en cursos de sistemas de potencia, circuitos eléctricos y electrónica de potencia, así como sistemas de prueba para análisis de cargas no lineales o variantes en el tiempo, generados como marco de referencia para las simulaciones de armónicos. Se analizan los resultados y se hacen observaciones acerca de las características de convergencia y estabilidad algorítmica del método propuesto. Dada la complejidad y carga computacional del análisis del método híbrido propuesto, se han seleccionado modelos de elementos, modelos de los componentes del sistema y algoritmos apropiados, para que la solución del problema se realice dentro de límites razonables de tiempo de simulación y consumo de recursos del equipo de cómputo.