electricidad

Tematica frau

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Automática e Instrumentación

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

Abril 2005 / n.º 361

Estado actual y perspectivas

Transporte de energía eléctrica
en corriente continua: HVDC
La electricidad empezó a utilizarse para transportar energía hace
aproximadamente 120 años, y el primer enlace en HVDC se realizó hace
50 (año 1954), por lo que podemosconsiderar a la HVDC como una
tecnología consolidada, aunque en continua evolución tanto por la
electrónica de potencia como por las mejoras tecnológicas de los cables
extruidos. La mejor prueba de su madurez son los más de 70.000 MW
instalados hasta el año 2005 en más de 90 proyectos en todo el mundo,
así como los numerosos proyectos HVDC en curso.
la hora de elegir entre un sistema HVAC (HighVoltage
Alternating Current) o
HVDC en la transmisión de energía
eléctrica, se deben tener en cuenta
diversos criterios. Uno de los principales es la viabilidad técnica de realizar el enlace con cada una de las tecnologías.
La figura adjunta muestra cómo la
potencia del sistema HVDC se mantiene prácticamente independiente
de la distancia, mientras con HVAC
la capacidad de transmisióndisminuye con la longitud de las líneas,
debido a sus efectos inductivos. Otra
dificultad añadida es el desfase producido por esta misma inductancia
entre los dos extremos de la línea,
puesto que puede conducir a la inestabilidad del sistema. Estos problemas no aparecen en los sistemas

A

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I Relación potencia / distancia de las líneas
HVAC y HVDC.

HVDC por no estar afectados por lainductancia de la línea [6].
Otro factor técnico básico consiste en la imposibilidad de conectar en
corriente alterna dos sistemas que
funcionan a diferente frecuencia
(asíncronos). En estos casos se hace
imprescindible el uso de HVDC independientemente de la distancia
que separe ambos sistemas. En ocasiones, la conexión de los sistemas se
realiza en el interior de una subestación, haciendoinnecesaria la instalación de líneas de transporte (sis-

temas back-to-back).
Cuando es posible implementar
un sistema tanto en HVAC como en
HVDC, es necesario tener en cuenta otros factores adicionales. Habitualmente, el más importante acostumbra a ser el económico. A la hora
de analizar el coste total de un sistema de transporte será necesario
contar con los costes directos de lainstalación (líneas y convertidores/transformadores) y los indirectos
(pérdidas capitalizadas). La figura
inferior izquierda muestra la distribución de los costes de las instalaciones HVDC y HVAC en función de
la distancia. La figura inferior derecha muestra la relación coste/distancia en dos sistemas de 3.500 y
10.500 MW con líneas aéreas [7].
Al comparar ambas figuras se observa cómo la distanciacrítica entre
un sistema y otro disminuye para
mayores potencia y tensiones. Esto
es debido al mayor coste fijo de los
sistemas HVDC (coste estación de
conversión > coste transformador),

I Comparación del coste de los sistemas
HVAC y HVDC en función de la longitud de
la línea de transporte.

I Comparación del coste de los sistemas HVAC y HVDC en función de la longitud de la línea detransporte (distancias críticas).

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ELECTRÓNICA DE POTENCIA

I Comparación de corredores de paso
HVAC (75 m por torre) y HVDC (50 m por
torre) para 10.000 MW.

I Comparación de torres HVAC (800 kV,

que se ve corregido por el menor
coste de las líneas HVDC (menor número de líneas), de los apoyos (menor resistencia mecánicanecesaria),
pérdidas (mayores pérdidas en la estación de conversión compensadas
por las menores pérdidas en las líneas
HVDC).
Otro criterio a tener en cuenta en
la solución finalmente adoptada es el
impacto medioambiental de las instalaciones.
En el caso de líneas aéreas, el tamaño de los apoyos es menor en
HVDC para el mismo nivel de transmisión de potencia. Esto repercute
también en...