Analysis of Reaching Law Effectiveness in Sliding Mode Control of the UPFC

Resumen

El Controlador Unificado de Flujo de Potencia (UPFC) representa un componente fundamental dentro de la familia de dispositivos FACTS, utilizado para mejorar la estabilidad, la fiabilidad y la capacidad de control de los sistemas eléctricos de potencia bajo condiciones de carga fluctuantes.
Esta investigación tiene como objetivo evaluar diversas leyes de aproximación dentro del paradigma del Control por Modo Deslizante (SMC), con el propósito de mejorar el desempeño dinámico de un UPFC.
En particular, se realiza un examen y comparación de tres tipos distintos de leyes de aproximación: de tasa constante, de tasa exponencial y de tasa de potencia.
El objetivo principal es desarrollar e implementar metodologías de control robustas que garanticen un seguimiento preciso de las referencias de potencia, así como una mejor regulación de los flujos de potencia activa y reactiva en las líneas de transmisión.
Los controladores propuestos basados en SMC se integran en un entorno simulado de UPFC, y su rendimiento se compara con el de un controlador PID convencional.
Los modelos de simulación se han desarrollado utilizando MATLAB/Simulink, y se emplean métricas de desempeño tales como el sobreimpulso, el tiempo de asentamiento y el tiempo de subida para el análisis cuantitativo.
Los resultados demuestran que el SMC que utiliza la ley de aproximación de tasa de potencia supera significativamente al controlador PID convencional, alcanzando un sobreimpulso mínimo de aproximadamente 0.5411%, un tiempo de asentamiento de 0.1009 segundos y un tiempo de subida rápido de 4.0720 × 10⁻⁴ segundos.
Estos hallazgos confirman la eficacia de las leyes de aproximación avanzadas en la mejora del control del UPFC, contribuyendo así a una mayor estabilidad y eficiencia operativa en los sistemas de potencia.