Armónicos: caracterización y modelamiento de cargas monofásicas no lineales (2007)
Existen dispositivos y equipos electrónicos como TV's, DVD's, PC's (Computadores Personales), lámparas ahorradoras de energía, etc, usados ampliamente en los ambientes residencial, comercial e industrial,conocidos como cargas electrónicas monofásicas de tipo no lineal. Este tipo de carga se caracteriza por "inyectar"corrientes armónicas al sistema, lo que equivale a distorsionar la forma senoidal de las señales de tensión y decorriente resultantes en cada punto del sistema. Por su bajo consumo de energía, la incidencia de un solo elemento noes relevante, pero el uso de muchas cargas sí afecta significativamente la forma de estas señales presentes en el sistema. En esta investigación se ha elegido como carga-estudio al computador personal, PC, considerando que su usose ha masificado en las últimas décadas con índices de crecimiento cada vez mayor. El objeto de esta investigaciónestá orientado a caracterizar y modelar el comportamiento de cargas monofásicas no lineales (carga-estudio: el PC)considerando dos variables independientes: a) el número de PC's en uso; b) la distancia longitudinal desde el Punto de Conexión Común (PCC) hasta el punto de conexión de la carga-estudio. Los indicadores tenidos en cuenta para analizar su comportamiento son el Índice de Distorsión Armónica Total de la corriente (THDi) y el Índice de DistorsiónArmónica Total de la tensión (THDv), como los más importantes; también se considera el factor de potencia FP y losvalores RMS de la tensión y de la corriente. Se consideran dos factores importantes que explican el comportamientodel THDi cuando se encuentran en operación simultánea dos o más unidades de PC's: Los factores de atenuación (FA)y de diversidad (FD). Los resultados de este estudio se obtuvieron de mediciones hechas en una sala de informática de la UPTC Seccional Sogamoso y de simulaciones desarrolladas en MATLAB. Dichos resultados fueron comparadospara justificar los modelos y obtener conclusiones. / Abstract: Devices and electronics teams exist as TV's, DVD's, PC's (Personal Computers), thrifty lamps ofenergy, etc, used thoroughly in the residential, commercial and industrial atmospheres, well-known as single-phase power electronic loads of non lineal type. This load type is characterized for "to inject" harmonics currents to the system, what is equal to distort the form of pure sinusoid of the signs of tension and of resulting current in each point of the system. For their small consumption of power, the incidence of a single element is not outstanding, but the useof many loads affects the form of these present signs significantly in the system. In this investigation it has beenchosen as load-study the personal computer PC, considering that their use has grown thoroughly in the last decadeswith indexes of growth every bigger time. The object of this investigation is guided to characterize and to model thebehavior of single-phase power electronics loads (load-study: The PC) considering two independent variables: a) The number of PC's in use; b) the longitudinal distance from the Point of Common Connection (PCC), until the point of connection of the load-study. The indicators kept in mind to analyze their behavior are the indexes of Total HarmonicDistortion of the current (THDi) and of the tension (THDv), as those but important; it's also considered the factor of power (FP) and the RMS values of the tension and the current. It's considered two important factors separately to explain the behavior of the THDi when two or more units of PC are in simultaneous operation: the Attenuation Factor(FA) and the Diversity Factor (FD). The results of this study were obtained of: Mensurations obtained in a computers'sroom of the UPTC sectional Sogamoso and simulations developed in MATLAB. The measured results are comparated to justify the models and to obtain conclusions.