Restauración dinámico de tensión ( DVR ) es un método para superar las caídas de tensión y se hincha que se producen en la distribución de energía eléctrica . [1] [2] [3] Estos son un problema porque los picos consumen energía y las caídas reducen la eficiencia de algunos dispositivos. El DVR ahorra energía a través de inyecciones de voltaje que pueden afectar la fase y la forma de onda de la energía que se suministra. [3]
Los dispositivos utilizados para DVR incluyen dispositivos var estáticos , que son dispositivos de compensación en serie que utilizan convertidores de fuente de voltaje (VSC). El primer sistema de este tipo en América del Norte se instaló en 1996: un sistema de 12,47 kV ubicado en Anderson, Carolina del Sur .
Operación
El principio básico de la restauración de voltaje dinámico es inyectar un voltaje de la magnitud y frecuencia necesarias para restaurar el voltaje del lado de la carga a la amplitud y forma de onda deseadas , incluso cuando el voltaje de la fuente está desequilibrado o distorsionado. Generalmente, los dispositivos para la restauración dinámica de voltaje emplean tiristores de apagado de puerta , interruptores electrónicos de potencia de estado sólido (GTO) en una estructura de inversor con modulación de ancho de pulso (PWM). El DVR puede generar o absorber potencia real y reactiva controlable de forma independiente en el lado de la carga. En otras palabras, el DVR es un convertidor de potencia de conmutación de CC a CA de estado sólido que inyecta un conjunto de voltajes de salida de CA trifásicos en serie y sincronizados con los voltajes de la línea de distribución y transmisión .
La fuente de la tensión inyectada es el proceso de conmutación para la demanda de potencia reactiva y una fuente de energía para la demanda de potencia real . La fuente de energía puede variar según el diseño y el fabricante del DVR, pero con frecuencia se utilizan condensadores de CC y baterías extraídas de la línea a través de un rectificador . La fuente de energía generalmente se conecta al DVR a través de su terminal de entrada de CC.
La amplitud y el ángulo de fase de las tensiones inyectadas son variables, lo que permite el control del intercambio de potencia real y reactiva entre el restaurador dinámico de tensión y el sistema de distribución. Dado que el intercambio de energía reactiva entre el DVR y el sistema de distribución es generado internamente por el DVR sin los componentes reactivos pasivos de CA. [4]
Dispositivos similares
Los DVR utilizan un enfoque técnicamente similar al de los sistemas de capacidad de conducción de bajo voltaje (LVRT) en los generadores de turbinas eólicas. Las características de respuesta dinámica, particularmente para los DVR alimentados por línea, son similares a las de las turbinas mitigadas por LVRT. Las pérdidas de conducción en ambos tipos de dispositivos a menudo se minimizan mediante el uso de la tecnología de tiristores conmutados por puerta integrada (IGCT) en los inversores. [5] [6]
Aplicaciones
Prácticamente, los sistemas DVR pueden inyectar hasta el 50% del voltaje nominal , pero solo por un corto tiempo (hasta 0.1 segundos). Sin embargo, la mayoría de las caídas de voltaje son mucho menos del 50 por ciento, por lo que esto no suele ser un problema.
Los DVR también pueden mitigar los efectos dañinos de los aumentos de voltaje, el desequilibrio de voltaje y otras distorsiones de la forma de onda. [7]
Inconvenientes
Los DVR pueden proporcionar buenas soluciones para los usuarios finales sujetos a alteraciones no deseadas de la calidad de la energía . Sin embargo, generalmente no se utilizan en sistemas que están sujetos a deficiencias prolongadas de potencia reactiva (que dan como resultado condiciones de bajo voltaje) y en sistemas que son vulnerables al colapso de voltaje . Debido a que los DVR mantendrán el voltaje de suministro apropiado, en tales sistemas donde existen condiciones de voltaje incipientes, en realidad hacen que los colapsos sean más difíciles de prevenir e incluso pueden provocar interrupciones en cascada.
Por lo tanto, al aplicar DVR, es vital considerar la naturaleza de la carga cuyo suministro de voltaje se está asegurando, así como el sistema de transmisión que debe tolerar el cambio en la respuesta de voltaje de la carga. Puede ser necesario proporcionar fuentes de suministro reactivas rápidas locales para proteger el sistema, incluido el DVR, del colapso de voltaje y las interrupciones en cascada.
SSSC y DVR
La contraparte del SSSC es el regulador de voltaje dinámico (DVR). Aunque ambos se utilizan para la compensación de caída de tensión en serie , sus principios operativos difieren entre sí. [8] El compensador en serie síncrono estático inyecta un voltaje de equilibrio en serie con la línea de transmisión. Por otro lado, el DVR compensa el desequilibrio en la tensión de alimentación de diferentes fases. Además, los DVR generalmente se instalan en un alimentador crítico que suministra la energía activa a través del almacenamiento de energía de CC y la potencia reactiva requerida se genera internamente sin ningún medio de almacenamiento de CC.
Ver también
Referencias
- ^ Liasi, Sahand Ghaseminejad; Afshar, Zakaria; Harandi, Mahdi Jafari; Kojori, Shokrollah Shokri (18 de diciembre de 2018). "Una estrategia de control mejorada para DVR para lograr LVRT y HVRT en aerogeneradores DFIG". 2018 Conferencia y Exposición Internacional de Ingeniería Eléctrica y Energética (EPE) . Publicación de la conferencia IEEE . págs. 0724–0730. doi : 10.1109 / ICEPE.2018.8559605 . ISBN 978-1-5386-5062-2.
- ^ Li, Peng; Liasi, Sahand Ghaseminejad (15 de diciembre de 2017). "Una nueva filosofía de compensación de voltaje para restaurador de voltaje dinámico para mitigar caídas de voltaje utilizando parámetros de elipse de voltaje trifásico (una presentación de revisión) (Descarga de PDF disponible)" . ResearchGate . doi : 10.13140 / RG.2.2.16427.13606 . Consultado el 7 de enero de 2018 .
- ^ a b Choi SS, Li HH, Vilathgamuwa DM (2000). "Restauración dinámica de tensión con mínima inyección de energía". Transacciones IEEE en sistemas de energía . 15 (1): 51–57. Código Bibliográfico : 2000ITPSy..15 ... 51C . doi : 10.1109 / 59.852100 .
- ^ Ghosh, A. y Ledwich, G. (2002). Mejora de la calidad de la energía utilizando dispositivos de energía personalizados (1ª ed., Págs. 7-8). Boston: Editores académicos de Kluwer.
- ^ Jowder, FAL (12 de diciembre de 2009). "Modelado y simulación de diferentes topologías de sistemas para restaurador de voltaje dinámico usando Simulink" . ResearchGate . págs. 1–6 . Consultado el 15 de diciembre de 2017 .
- ^ Strzelecki, R .; Benysek, G. (7 de noviembre de 2017). "Estrategias de control y comparación del Restaurador Dinámico de Tensión". Conferencia de 2008 sobre calidad de energía y confiabilidad del suministro . Publicación de la conferencia IEEE . págs. 79–82. doi : 10.1109 / PQ.2008.4653741 . ISBN 978-1-4244-2500-6.
- ^ Ital, Akanksha V .; Borakhade, Sumit A. (7 de noviembre de 2017). "Compensación de caídas y aumentos de voltaje mediante el uso de Restaurador de voltaje dinámico (DVR)". 2016 Congreso Internacional de Técnicas Eléctricas, Electrónicas y de Optimización (ICEEOT) . Publicación de la conferencia IEEE . págs. 1515-1519. doi : 10.1109 / ICEEOT.2016.7754936 . ISBN 978-1-4673-9939-5.
- ^ Karthigeyan, P .; Raja, M. Senthil; Uma, PS (7 de noviembre de 2017). "Comparación de restaurador de voltaje dinámico y compensador de serie síncrono estático para un aerogenerador alimentado FSIG bajo fallas asimétricas". Segunda Conferencia Internacional sobre Tendencias Actuales en Ingeniería y Tecnología - ICCTET 2014 . Publicación de la conferencia IEEE . págs. 88–91. doi : 10.1109 / ICCTET.2014.6966268 . ISBN 978-1-4799-7987-5.
enlaces externos
- Restauración de voltaje en serie dinámica para cargas sensibles en sistemas de energía desequilibrados
- Restaurador de voltaje dinámico y su aplicación a nivel de BT y MT