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Operation Assessment of a Hybrid Distribution Transformer Compensating for Voltage and Power Factor Using Predictive Control
Indexado
WoS WOS:001180987000001
Scopus SCOPUS_ID:85187889089
DOI 10.3390/MATH12050774
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Hybrid Distribution Transformers (HDTs) offer a compelling alternative to traditional low-frequency transformers (LFTs), providing auxiliary services in addition to standard functionalities. By integrating LFTs with power converters, HDTs enhance the operational capabilities of the system. The specific configuration in which converters are connected to the transformer allows for the provision of multiple services. This can not only prevent network failures but also extend the lifespan of its components, an outcome that is highly desirable in a distribution grid. This article discusses an HDT developed to mitigate voltage fluctuations in the grid and to decrease the reactive power drawn from the secondary side of traditional LFTs. A finite-control-set model predictive control (FCS-MPC), in conjunction with linear controllers, is utilized for the effective management of the HDT converters. Two separate control loops are established to regulate voltage and reactive power on the secondary side of the transformer. Results from Hardware-in-the-Loop (HIL) testing affirm the proficiency of HDT in reducing grid voltage variations by 15% and in cutting reactive power consumption by up to 94%. The adopted control strategy and topology are demonstrated to be effective in stabilizing voltage and reactive power fluctuations while concurrently facilitating the charging of the converters' DC link directly from the grid.

Revista



Revista ISSN
Mathematics 2227-7390

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Disciplinas de Investigación



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SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Marciel, Esteban Hombre Universidad de Talca - Chile
2 BAIER-FUENTES, CARLOS RODRIGO Hombre Universidad de Talca - Chile
3 RAMIREZ-ALEGRIA, ROBERTO ORLANDO Hombre Universidad de Talca - Chile
4 Munoz, Carlos Hombre Universidad de Talca - Chile
Univ Jaen - España
Universidad de Jaén - España
5 PEREZ-LEIVA, MARCELO ALEJANDRO Hombre Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
6 Arevalo, Mauricio - Universidad de Talca - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Universidad de Talca
Advanced Center for Electrical and Electronics Engineering AC3E
Chilean Solar Energy Research Center
Secretaria General de Universidades, Investigacion y Tecnologia
Agencia Nacional de Investigacin y Desarrollo
Consejería de Transformación Económica, Industria, Conocimiento y Universidades
Council of Andalucía
Thematic Network RIBIERSE-CYTED
Energy Conversion Technology Center of the University of Talca

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The support of the Energy Conversion Technology Center of the University of Talca, the Advanced Center for Electrical and Electronics Engineering AC3E (Conicyt/FB0008), and the Chilean Solar Energy Research Center (Conicyt/FONDAP/15110019) is gratefully acknowledged.
The support of the Energy Conversion Technology Center of the University of Talca, the Advanced Center for Electrical and Electronics Engineering AC3E (Conicyt/FB0008), and the Chilean Solar Energy Research Center (Conicyt/FONDAP/15110019) is gratefully acknowledged.
The support of the Energy Conversion Technology Center of the University of Talca, the Advanced Center for Electrical and Electronics Engineering AC3E (Conicyt/FB0008), and the Chilean Solar Energy Research Center (Conicyt/FONDAP/15110019) is gratefully acknowledged.

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