El ingeniero Óscar Paredes, becario del Doctorado en Ingeniería Electrónica con énfasis en Electrónica de Potencia, financiada por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) a través del Programa Prociencia, con apoyo del FEEI, lideró la publicación de un artículo científico en la revista Applied Sciences (Q1 en CiteScore), en colaboración con investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA) y de la Universidad de Nottingham, Reino Unido.
El citado profesional es, además, investigador del Departamento de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica y del Centro de Investigación en Tecnologías Hidroeléctricas y Energía Distribuida (CITHED) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). El trabajo lleva el título “Análisis comparativo de convertidores NPC de tres y cinco niveles con control predictivo de corriente para compensación de potencia reactiva: estudio por simulación y validación experimental de la topología de tres niveles”.
CONVERTIDORES MULTINIVEL
La investigación analiza dos configuraciones de convertidores multinivel de tres niveles (3L-NPC) y cinco niveles (5L-NPC) utilizados para la compensación de potencia reactiva en redes eléctricas. Este proceso es fundamental para reducir pérdidas, mejorar el perfil de voltaje y mantener un factor de potencia adecuado en sistemas industriales y redes de energía distribuida.
El estudio comparó ambas topologías bajo las mismas condiciones de operación, utilizando una estrategia de control predictivo de corriente.
El análisis combinó simulaciones computacionales con la validación experimental de un prototipo de convertidor de tres niveles desarrollado en los laboratorios de la FIUNA, lo que permitió contrastar el desempeño teórico con condiciones reales de funcionamiento.
El convertidor de cinco niveles presentó una menor distorsión armónica de corriente (3,36 % en simulación) en comparación con el sistema de tres niveles (7,84 %). Esta mejora permite cumplir con estándares internacionales de calidad de energía, aunque a costa de una mayor complejidad en el diseño y operación del sistema.
En contrapartida, la topología de tres niveles evidencia las limitaciones asociadas a condiciones reales de implementación, como retardos de conmutación y ruido en sensores. En ese sentido, el estudio aporta criterios técnicos para la selección de tecnologías en aplicaciones de compensación conectadas a red, considerando el equilibrio entre desempeño y complejidad.
VALIDACIÓN EXPERIMENTAL
Un aspecto destacado del trabajo es la validación experimental realizada en la FIUNA, que permitió evaluar el comportamiento del sistema en condiciones reales, incorporando variables como pérdidas eléctricas, efectos térmicos y retrasos electrónicos. Este enfoque contribuye a reducir la brecha entre modelos teóricos y aplicaciones industriales.
La investigación fue desarrollada por un equipo de la FIUNA integrado por Óscar Paredes, Julio Pacher, Alfredo Renault, Jorge Esteban Rodas Benítez, Leonardo Comparatore, Carlos David Paredes, Paola Maidana, Christian Medina, Hernán Lezcano, Marcos Gómez y Marco Rivera; junto al Prof. Marco Rivera y el Prof. Patrick Wheeler de la Universidad de Nottingham.