Exposición

1. introducción

Durante mucho tiempo, las aplicaciones de electrónica de potencia en sistemas de energía han sido sinónimo de equipos basados en tiristores y se han utilizado principalmente en los sistemas de transmisión. Incluso si algunos aplicaciones han encontrado su camino en los sistemas de distribución no ha habido mayor avance. En el pasado, el equipo basado en tiristor se utiliza típicamente para aplicaciones en SVC sistemas de transmisión y excitadores estáticos en sistemas de generación. A finales de los años noventa, con la aparición de nuevos componentes de alta potencia, tales como, IGBT, GTO y IGCTs se hizo posible diseñar convertidores de fuente de tensión (VSC) también para el uso en sistemas de energía y para introducir ancho de pulso modulación (PWM) para el control rápido de los dispositivos electrónicos, eléctricos. Este nueva tecnología ofrece la oportunidad de introducir aplicaciones de electrónica de potencia en la distribución sistemas con sus requisitos de energía más bajos. Dado que los nuevos convertidores son de acción rápida, que puede eliminar o mitigar con frecuencia aparecen problemas de calidad de energía. Además, el uso de un totalmente solución estática menudo facilita las actividades de operación y mantenimiento.

La necesidad de modernización de los sistemas de distribución se ha manifestado por un número de razones:

a) Las nuevas cargas se basan en los sistemas de producción y de información automatizados en la industria (es decir, unidades de velocidad variable, robots, líneas de producción automatizadas o máquinas herramientas, controladores o fuentes de alimentación el ordenador lógico programable). Estas nuevas cargas son mucho más sensibles a la calidad de la energía y fiabilidad en comparación con el anterior electromecánico que eran menos sensibles a la calidad de la potencia y fiabilidad.

b) La ansiedad por: 1) el uso extensivo de las fuentes locales de energía renovable, incluyendo fuentes como la hidroeléctrica molino de viento, de pequeña escala y las plantas de energía solar. 2) La conexión a redes de energía remotas de cargas, que no son lo suficientemente grandes para justificar la construcción de común líneas de transmisión y sistemas de distribución. 3) La alimentación de pequeñas cargas en las islas. 4) La alimentación de pequeñas cargas rurales de los generadores relativamente distantes de pequeña escala.

c) Los desafíos provenientes de los procesos de desregulación y la nueva era de proporcionar servicios de valor añadido.

El alcance de este Grupo de Trabajo CIGRE es una revisión de la posible utilización de HVDC basado en VSC (convertidores de fuente de tensión) y FACTS (Flexible AC Transmission System) para sistemas de distribución. El ámbito de trabajo original se ha modificado ligeramente para adaptarlo mejor a sistemas de distribución. Se ha discutido de control de los planes. Incluido en la

revisión son configuraciones de los convertidores posibles, tales como convertidores de dos niveles y tres nivel, y también

Convertidores DC / DC para la transformación DC. Esta revisión considera los siguientes tipos de poder medios electrónicos:

1) la transmisión HVDC con convertidores fuente de tensión (VSC)

2) controladores electrónicos de potencia para sistemas de distribución, que incluyen:

a) equipos de conmutación de estado sólido

b) Los acondicionadores de derivación

c) Dynamic Voltaje Restauradores (DVR)

d) indemnización Series

e) combinaciones serie / shunt

Las posibles aplicaciones de HVDC basados en VSC y hechos para los sistemas de distribución han sido investigado, tales como: alimentación de cargas rurales distantes, pequeñas cargas en las islas, la alimentación de energía de pequeños generadores, tales como molinos de viento, pequeñas centrales hidroeléctricas, plantas de energía solar, etc, compensación de potencia reactiva y estabilización de la tensión en los sistemas de distribución. Operación y mantenimiento También se discuten los requisitos.

La posibilidad de construir sistemas de distribución utilizando sólo dc se ha investigado. Como ac a dc

conversión podría hacerse entonces cerca de los generadores, la frecuencia de los generadores podría

ser variada y una frecuencia óptima podría ser elegido con el fin de reducir el costo de la

generador. Lo mismo se aplica para el consumo en el extremo usuarios. Los variadores de velocidad

podría ser alimentado directamente por CC.

Comparación entre el uso de los hechos-aplicaciones HVDC y para las redes de subtransmisión

para suministrar las opciones de generación de energía locales y pequeños, como los diesel y turbinas de gas pequeñas ha sido posible y por lo tanto una recomendación distinta en cuanto a cuando local de generación, o HVDC HECHOS, o distribución ac convencional es la mejor solución sigue pendiente. ni el tecnología ni el mercado se ha desarrollado a un ritmo para que pudiera

estar justificado para dar tales recomendaciones. Todavía hay desarrollo a hacer antes de que podría haber un consenso sobre algún tipo de generalidad sobre recomendaciones.

En cambio, las recomendaciones se han basado en el estado de las instalaciones de última generación que resolverían o ayudar a superar los problemas existentes en los sistemas de distribución y subtransmisión. Se debe entonces ser de interés para el estudio de la instalación específica en la situación específica de averiguar si sería económica para la aplicación específica y resolver el problema específico. Basado en lo anterior, el siguiente estado de la potencia de la técnica instalaciones electrónicas podrían ser de su interés:

• Un interruptor de estado sólido, especialmente el interruptor de transferencia de estado sólido

• La transmisión HVDC basado en VSC

• Restaurador dinámico de tensión

• SVC o STATCOM

Los recientes avances en tecnología de conmutación de estado sólido han sido investigadas junto con sus consecuencias, así como los avances futuras previstas, que cuando lograron que se espera para dar lugar a un aumento significativo en el uso de esta tecnología.

2.6 COMPENSACION DE SHUNT Este informe pone de relieve dos tipos diferentes de equipos, que han sustituido más los métodos tradicionales de compensación de potencia reactiva; siendo éstas la estática Compensador de VAR (SVC) y el estático síncrono compensador (STATCOM).

La estática Compensador de VAR (T - SVC)Dependiendo de los requisitos del compensador, son posibles diversas configuraciones de SVC pero por lo general se construyen a partir de una combinación de tiristores conmutados Reactores ( TSR ) , Tiristor Switched Condensadores ( TSC ) y tiristores Reactores Controlados ( TCR) .Los dos primeros son sólo capaz de encendido y apagado y el TCR puede ser de fase controlada para proporcionar continuamente impedancia reactiva variable

Tiristores conmutados Reactores ( TSR ) Tiristor Switched Condensadores (TSC)

Configuración SVC

Una TSC o TCR pueden estar conectados directamente al sistema de corriente alterna para tensiones de hasta aproximadamente 20 kV; voltajes de conexión más elevadas necesitan un transformador de interconexión.

Dependiendo del tamaño de tiristores, calificaciones SVC puede variar de 6 a -12MVAr para pequeñas SVC e industriales de 150 a -75MVAr o mayor para SVC de red de transporte

Las válvulas de tiristores son generalmente clasificados para utilizar plenamente el actual la capacidad de transporte de los dispositivos de tiristores con puntuaciones de hasta 4000A menudo se utiliza.

En resumen, la configuración real de un SVC depende de su calificación, reactiva rango de potencia, estrategia operativa y evaluación de pérdidas.

El estático síncrono Compensador (STATCOM)

El SVC convencional es básicamente una impedancia reactiva tiristor controlado con el tiristor válvulas de control de la corriente consumida por las baterías de condensadores y reactores. En consecuencia, la baterías de condensadores están clasificados para la salida capacitiva completa, los bancos de reactores para la inducción completa de salida y las válvulas de tiristor para la salida reactiva total controlada. Por esta razón, SVC convencionales son grandes sistemas que implican una serie de importantes componentes que son que costosos y requieren un área de sitio significativa.