Conmutacion

Revisión técnica, modelación y simulación de Sistemas VSC-HVDC
Unidad académica: Grupo T&D Profesor: Diego Alejandro Restrepo

 Técnicas de conmutación para conversores HVDC

1.1 Introducción Desde la implementación de la primera válvula de tiristores para HVDC en Eel River, Canadá, a principios de la década de 1970, la transmisión HVDC ha experimentado un tremendo crecimiento. A medida quelos sistemas de potencia crecen y se hacen más integrados, las interconexiones que circundan los sistemas de alterna se están volviendo cada vez más dependientes del mejoramiento en la estabilidad, seguridad de suministro, flexibilidad y de otros beneficios económicos. Primordialmente por razones de estabilidad, la tendencia es que las interconexiones se diseñen para enlaces asíncronos HVDC. Yusualmente estas interconexiones alimentan centros de carga donde los sistemas de potencia en alterna son débiles. Los planeadores de sistemas de servicios públicos se han dado cuenta que el elemento crítico en interconexiones HVDC son los conversores basados en tiristores, cuya limitación fundamental es que requiere una fuente de tensión constante adecuada y confiable para los propósitos deconmutación de la válvula. La medida tradicional para evaluar la calidad del voltaje de conmutación ha sido la Relación Efectiva de Corto-Circuito (Effective Short Circuit Ratio – ESCR) en la barra de alterna del conversor. Por ejemplo, un sistema típico de alterna con un valor aproximado de ESCR ≥ 2 se considera adecuado para un Conversor Conmutado por Línea (LCC) con algunas técnicas de controlmejoradas; sistemas con valores de ESCR < 2 se consideran débiles, y pueden sufrir serias interrupciones en la transmisión de potencia después de un disturbio del sistema, lo que resulta en problemas de estabilidad.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es

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Para cumplir con el requerimiento de una alimentación adecuada de tensión, puede utilizarse la conmutación forzada para activar el corte en las válvulas. Aunque por mucho tiempo se han conocido las ventajas de la conmutación forzada, las desventajas hacían que no fuera factible este concepto en el mundo de la alta potencia. Las ventajas y desventajas de emplear conmutación forzada sepresentan a continuación.

Tabla 25. Ventajas y desventajas de la conmutación forzada. Ventajas Habilidad de alimentar sistemas de alterna débiles o incluso muertos. Regulación de tensión mejorada por medio de control del flujo de potencia activa y reactiva. Habilidad de recuperarse rápidamente de disturbios en el sistema (menor a un ciclo). 1.2 Definición de conmutación En el contexto deconversores HVDC, la definición de conmutación es la transferencia de corriente directa (ID) de una válvula a otra en el mismo nivel. Es importante darse cuenta que el proceso de conmutación es una función de tanto los parámetros dependientes del circuito como de los dependientes de los interruptores equivalentes (dispositivos semiconductores), así:  Los parámetros dependientes del circuito son los quese someten a la topología del circuito, e incluyen componentes Desventajas Requerimiento de un circuito de conmutación [6 – 10]. Mayor costo por unidad potencia para el conversor. de

Mayor esfuerzo en las válvulas.

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como la inductancia de dispersión de los transformadores, capacitores de conmutación, dispositivos auxiliares de conmutación, etc. Para configuraciones de puentes de seis pulsos, el parámetro dependiente del circuito más importante para la conmutación es la inductancia de dispersión del transformador, ya que el ángulo de traslapo está directamente relacionado con esta, además...