MEJORA DE LA CALIDAD DE LA ENERGÍA EN LOS INVERSORES TRIFÁSICOS CONECTADOS A LA RED USANDO CONTROL DE MODOS DESLIZANTES (IMPROVING THE ENERGY QUALITY IN THREE-PHASE GRID-TIED INVERTERS BY USING SLIDING MODE CONTROL)

Resumen

Resumen
En este artículo se propone un sistema de control de modos deslizantes (CMD) para regular las corrientes de un inversor trifásico conectado a la red. El CMD empleado es conocido como controlador de super torsión (CST). El propósito principal del CST propuesto es incrementa la calidad de la energía inyectada a la red mediante el rechazo total de la distorsión de los tiempos muertos, los armónicos de fondo y las perturbaciones desconocidas, las que comúnmente afectan a los inversores conectados a la red. Para mostrar los beneficios del CST propuesto, éste es comparado con un controlador proporcional integral (PI). La máxima distorsión de corriente nominal (TRD por sus siglas en inglés) del inversor, obtenida de la comparación en simulación, es de 15.53 % para el controlador PI y 1.9 % para el CST. Por lo tanto, se reporta una mejora simulada del 13.63 %. La máxima TRD del inversor, obtenida de la comparación experimental, es de 8.28 % para el controlador PI y 1.88 % para el CST. Por lo que se reporta una mejora experimental del 6.4 %. Todos los resultados presentados muestran que un inversor equipado con un CST cumple con la norma IEEE 1547-2018 a pesar de la presencia de perturbaciones.
Palabras Clave: Armónicos de fondo de la red, Control de modo deslizantes, Controlador de súper torsión, Distorsión de tiempo muerto, Inversor trifásico.

Abstract
In this paper it is propose a sliding mode control (SMC) system to regulate the three-phase grid-tied inverter currents. The SMC used is known as super-twisting controller (STC). The main purpose of the proposed STC is to increase the quality of the energy injected into the grid by totally rejecting the dead-time distortion, background harmonics, and unknown disturbances that affect grid-tied inverters. To show the benefits of the proposed STC, it is compared against a proportional integral (PI) controller. The maximum inverter rated current distortion (TRD), obtained from the simulation comparison, is 15.53% for the PI controller and 1.9% for the STC algorithm. Thus, a simulated improvement is equal to 13.63% is reported. The maximum inverter TRD, obtained from the experimental comparison, is 8.28% for the PI controller and 1.88% for the STC. Thus, an experimental improvement of 6.4% is reported. All the results presented show that an inverter equipped with the STC complies with the IEEE standard 1547-2018 despite the presence of disturbances.
Keywords: Dead-time distortion, Grid background harmonics, Siding mode control, Super-twisting controller, Three-phase inverter.