MÓDULO DE CONTROL DE POTENCIA SUMINISTRADA POR UN GENERADOR A LA RED ELÉCTRICA

Abstract

El control de potencia eléctrica que entregan los generadores, se encuentra estrechamente relacionado con la corriente en el circuito de excitación del generador y el torque del motor acoplado al mismo. Para controlar estas variables se debe regular el voltaje en los terminales del motor DC y la tensión en el circuito de excitación del generador. Con el objetivo de controlar estos parámetros, se simuló el sistema de control bajo diferentes condiciones, permitiendo seleccionar la configuración Chopper FED para la regulación de la tensión en los terminales del motor DC y del circuito de excitación del generador. Además, usando un Arduino MEGA, se programó un control de tipo proporcional para controlar la tensión media en los terminales de ambas máquinas a través de una modulación por ancho de pulsos (PWM); para mejorar el sistema de control se implementó un medidor de potencia PM5500 como ciclo de realimentación de las potencias activa (P) y reactiva (Q) entregadas a la red a través del protocolo Modbus y RS - 485. Con el objetivo de ingresar las consignas con mayor facilidad y monitorear la potencia que estaba siendo inyectada en tiempo real, se desarrolló de una interfaz gráfica en el software Processing 3. Por último, se validó el desempeño del módulo de control mediante pruebas estadísticas, garantizando que el sistema desarrollado controla de manera adecuada la potencia activa y reactiva inyectada a la RED.

Electric generator power control, is highly related to generator excitation current and coupled motor torque. To control these variables, DC motor voltage and excitation circuit voltage in generator must be regulated. With the purpose of controlling these parameters, the whole system was simulated under different conditions, allowing us to select the Chopper FED setup to regulate the voltage in the DC motor and excitation circuit of the generator. In addition, an Arduino Mega board was used to program a proportional control algorithm with the objective to control the average voltage for both, motor and generator using the pulse width modulation (PWM); to improve the control system a power meter PM5500 was implemented as feedback for active (P) and reactive (Q) power delivered to the electric grid through the Modbus protocol and RS – 485 communication. A graphic user interface (GUI) was developed in the software Processing 3 to input the set points for the wanted active and reactive power, also to monitor the power that was been delivered to the electric grid in real time. To conclude, the control module performance was validated using statistics tests in order to guarantee the right behavior of the developed Software-Hardware controlling active and reactive power delivered to the grid.