Impacto del alumbrado público con LEDs en la Red de Distribución

Abstract

El tema abordado en esta tesis fue la determinación del impacto de las luminarias de LEDs usadas en el alumbrado público sobre la calidad de potencia de la red distribución, a partir del desarrollo de un modelo y la simulación de su operación en un circuito de distribución. Se adoptó una metodología de modelamiento de carga no lineal en el dominio del tiempo a través del modelo dinámico que relaciona la tensión y corriente de la carga. Para esto se realizaron mediciones en condiciones de laboratorio a cada una de las muestras disponibles y, a través de las señales caracteríasticas de tensión y corriente, se halló el valor de los parámetros del modelo dinámico que representa cada una de las cargas evaluadas. Se implementaron los modelos obtenidos para simular un circuito tíapico de alumbrado público, donde se evaluaron los siguientes indicadores: tensión rms, corriente rms, potencia aparente, potencia activa, factor de potencia, y distorsión armónica en tensión y corriente. Igualmente sobre dos proyectos piloto de telegestión y aplicación de nuevas tecnologías de iluminación, se estimaron los parámetros eléctricos y lumíanicos. A partir de los resultados de simulación y de medición en campo, se estableció que el desarrollo de los drivers empleados con la tecnologíaLED hace que su utilización en la red sea favorable, dado que mejora el factor de potencia y mantiene el índice de distorsión total alrededor del 3%; en materia óptica, las luminarias de LED aun deben mejorar en pro de alcanzar una mayor eficiencia, mejor distribución de luz e índice de reproducción de color. / Abstract. The aim of the thesis was to assess the impact of LED street lighting on the power quality of distribution system. In order to assess the impact through simulation, a methodology for non-linear load was adopted to represent the dynamic behavior between the voltage and current of the LED lighting load. The available samples were measured at lab conditions to obtain the current and voltage signals. From the current and voltage signals, the RLC parameters were obtained in order to represent the LED lighting load. Afterwards, the models were implemented in a typical street lighting circuit to evaluating the follow indexes: current rms, voltage rms, active power, aparent power, power factor, and total harmonic distortion in current and voltage. A similar analysis was done on two pilot projects of telemanagement in street lighting, where besides the electric parameters, luminous parameters were evaluated too. The follow conclusions were extracted from the simulation and measurements results: LED street lighting is favorable to improve the power factor in the street lighting circuits and reduce the current harmonic distortion compared with the HPS luminaires. The current harmonic distorsion remains still within limits imposed by power quality standards; regarding to lighting, the efficiency, color rendering index and light distribution must be improved in order to be competitive with the conventional street lighting technologies.