Análisis del desempeño de plataformas de simulación en tiempo real para convertidores de potencia

En la actualidad existen diferentes plataformas de simulación en tiempo-real de circuitos eléctricos y electrónicos, los cuales permiten diseñar y probar sistemas de controladores, electrónica de potencia, y diversos accionamientos eléctricos. Cada plataforma de simulación en tiempo-real, establece sus criterios y metodologías propias para realizar las simulaciones de los sistemas bajo prueba, todo esto para obtener resultados más rápidos y precisos, y reducir errores en el momento de la implementación de dichos circuitos. En el laboratorio de investigación en fuentes alternativas de energía (LIFAE), de la universidad Distrital Francisco José de Caldas, se cuenta con la herramienta de simulación en tiempo-real Opal-rt 4510, que basa su funcionamiento en la metodología de hardware in the loop (HIL), y la cual es utilizada para el modelamiento de sistemas de electrónica de potencia, en especial de convertidores de potencia, y de cuya herramienta aún no se ha sacado el mayor provecho posible por parte de los estudiantes de la universidad, y es por ello que como proyecto de investigación, se realizó la implementación y simulación en tiempo-real, de unos convertidores de potencia, con el objetivo de dar respuesta a la pregunta de si es posible establecer con fines académicos, unos modelos de convertidores de potencia, donde dichos modelos de convertidores fueran obtenidos de las comparaciones de simular en tiempo real cada convertidor en la CPU y en la FPGA del opal, y donde dichos modelos obtenidos de las comparaciones, pudieran responder la pregunta a si es posible que los modelos simulados en la CPU del opal, sean modelos que se puedan tomar con fines académicos por parte de los estudiantes que cursan la asignatura de electrónica de potencia en la universidad, debido a que los modelos de los convertidores simulados en la CPU del opal, se simulan con un tiempo de muestreo mucho mayor, comparado a los muy pequeños tiempos de muestreo con los que se hace una simulación en tiempo real en la FPGA. Los resultados obtenidos de simular en tiempo real, tres tipos de convertidores de potencia, evidencian las grandes limitaciones que se presentan cuando se realiza una simulación en tiempo real de un convertidor de potencia, solo utilizando la CPU o procesador del Opal, para generar y procesar todas las señales de interés del circuito, dado a que se trabaja con un tiempo de muestreo mayor, afectando el procesamiento correcto de las señales, y generando resultados no esperados, comparado a los obtenidos utilizando la FPGA, donde el procesamiento de las señales es a una velocidad mayor, y los resultados obtenidos son los esperados y reales.

• Autores: Prieto Celis, Andrés Felipe
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/38292
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/38292
• Palabra clave: Subsistemas; Tiempo de muestreo; Modelos; Hardware in the loop; Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas, Teoría laboral; Electrónica de potencia; Convertidores de corriente eléctrica; Sistemas de tiempo discreto; Subsystems; Sampling time; Models; Hardware in the loop
• License: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional