Estudio y caracterización armónica de las lámparas fluorescentes compactas de baja potencia
Authors:   , Cunill Solà Jordi 
Published: July 2023

This Doctoral Thesis is framed within the generic issue of power quality and more specifically in the study and harmonic characterization of low power compact fluorescent lamps (CLFs) with integrated ballast, also called saving lamps. The main goal of this work is focused on the modeling of these lamps in their outward behavior, as a black box (black box model), without going into the circuits an internal electronic devices. It is especially relevant in the model the current waveform consumed in function of the applied voltage because it usually has a high harmonic distortion rate, with obvious consequences for the electrical installations and the power quality. In this sense, the harmonic emissions of the lamps have been characterized, based on the developed model, to be used in harmonic power flow (HPF) programs in electric networks with high penetration of such loads. A methodology has also been developed for the estimation of characteristic parameters of the model which influence on its behaviour and its emission of harmonics. The developed model as well the estimation of its parameters allow adjusting the waveform of the consumed current for different supply voltage values and evaluating the impact of the lamps on the electrical networks. In particular, the thesis has studied the influence of these lamps on the current flow by the neutral conductor in three-phase systems.

La present tesi doctoral s'emmarca dins el tema genèric de la qualitat de subministrament d'energia elèctrica i més concretament en l'estudi i caracterització harmònica de les làmpades fluorescents compactes (compact fluorescents lamps, CFLs) de baixa potència amb reactància electrónica, també anomenades de baix consum. El principal objectiu d'aquest treball s'ha centrat en la modelització d'aquestes làmpades en referència al seu comportament extern, com si es tractes d'una caixa negra, (model black box), sense entrar en els seus circuits i dispositius electrònics interns. En aquesta modelització és especialment rellevant l'ona de corrent absorbit en funció de la tensió aplicada, ja que habitualment presenta una alta taxa de distorsió harmònica, amb la conseqüent afectació a les instal·lacions elèctriques i a la qualitat de l'ona de tensió. En aquest sentit, s'han caracteritzat, a partir del model desenvolupat, les emissions harmòniques de les làmpades per poder utilitzar-les en programes de fluxos de potència amb harmònics en xarxes elèctriques amb gran penetració d'aquest tipus de càrregues. També s'ha desenvolupat una metodologia per a l'estimació de paràmetres característics del model que influeixen en el seu comportament i en la seva emissió d'harmònics. Tant el model produït com l'estimació dels seus paràmetres permeten ajustar satisfactòriament la forma d'ona del corrent absorbit per diferents valors de la tensió d'alimentació i poder avaluar així l'impacte de les làmpades a les instal·lacions elèctriques. En particular, la tesi ha estudiat la influència d'aquestes càrregues sobre la circulació del corrent pel conductor neutre en instal·lacions trifàsiques