Browsing by Author "Bravo Kong, Ignacio En-lai"

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    Consensus-based distributed control for inter-cluster balance in modular multilevel converters
    (2024) Bravo Kong, Ignacio En-lai; Pereda Torres, Javier Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Las características estructurales y de operación del Convertidor Modular Multinivel (MMC) lo establecen como una topología crucial para una variedad de aplicaciones de media y alta tensión en el contexto de convertidores de potencia. Su estructura, compuesta por la interconexión de submódulos de baja potencia, permite un ajuste flexible de su voltaje de operación, lo que resalta sus importantes propiedades de modularidad y escalabilidad. Sin embargo, este tipo de convertidores normalmente se implementan utilizando un esquema de control centralizado, lo que restringe los beneficios de la modularidad y escalabilidad en su operación. Para abordar este problema, esta tesis propone un esquema de control distribuido basado en consenso para un MMC trifásico. Los objetivos de control se logran empleando Controladores Locales (LCs) en cada clúster del convertidor, los que operan en conjunto con un único Controlador Central (CC). Un algoritmo de consenso es implementado para lograr el balance de energía entre los clústeres del MMC por medio del control de las corrientes circulantes del conversor. Esta estrategia utiliza variables de consenso compartidas por los LCs a través de un canal de comunicación designado, para así balancear los voltajes de los capacitores de los submódulos. Esto reduce la carga computacional del CC en comparación con el escenario centralizado de control. Esta tesis analiza las estrategias de control propuestas y el diseño de las tareas de control necesarias para la correcta ejecución del esquema de control distribuido basado en consenso. El funcionamiento del MMC utilizando este esquema de control se valida mediante simulaciones y resultados experimentales, verificando que el balance de voltaje de los capacitores se logra bajo diferentes condiciones de operación.