Hispanopedia WikiLa restauración dinámica de voltaje ( DVR ) es un método para superar las caídas y sobretensiones que ocurren 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. La DVR ahorra energía mediante inyecciones de voltaje que pueden afectar la fase y la forma de onda de la energía suministrada. [ 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 Norteamérica se instaló en 1996 : un sistema de 12,47 kV ubicado en Anderson, Carolina del Sur .
Operación
El principio básico de la restauración dinámica de voltaje consiste en inyectar un voltaje de la magnitud y frecuencia necesarias para restablecer 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 por puerta (GTO), interruptores electrónicos de potencia de estado sólido en una estructura de inversor de modulación por ancho de pulso (PWM). El DVR puede generar o absorber potencia activa y reactiva controlable de forma independiente en el lado de la carga. En otras palabras, el DVR es un convertidor de potencia conmutado 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 las líneas 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 activa . La fuente de energía puede variar según el diseño y el fabricante del DVR, pero se suelen utilizar condensadores de CC y baterías conectadas a la red eléctrica mediante un rectificador . La fuente de energía se conecta normalmente 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 controlar el intercambio de potencia activa y reactiva entre el restaurador dinámico de tensión y el sistema de distribución. El intercambio de potencia reactiva entre el DVR y el sistema de distribución se genera internamente por el DVR sin componentes reactivos pasivos de CA. [ 4 ]
Dispositivos similares
Los DVR emplean un enfoque técnicamente similar al de los sistemas de tolerancia a caídas de tensión (LVRT) utilizados en los generadores de turbinas eólicas. Las características de respuesta dinámica, en particular para los DVR alimentados por la red eléctrica, son similares a las de las turbinas con mitigación LVRT. Las pérdidas por conducción en ambos tipos de dispositivos suelen minimizarse mediante el uso de tecnología de tiristores conmutados por puerta integrados (IGCT) en los inversores. [ 5 ] [ 6 ]
Aplicaciones
En la práctica, los sistemas DVR pueden inyectar hasta el 50 % del voltaje nominal , pero solo durante un breve período (hasta 0,1 segundos). Sin embargo, la mayoría de las caídas de voltaje son mucho menores al 50 %, por lo que esto no suele ser un problema.
Los DVR también pueden mitigar los efectos dañinos de las sobretensiones, el desequilibrio de voltaje y otras distorsiones de la forma de onda. [ 7 ]
Desventajas
Los DVR pueden ofrecer buenas soluciones para usuarios finales que sufren perturbaciones no deseadas en la calidad de la energía . Sin embargo, generalmente no se utilizan en sistemas con deficiencias prolongadas de potencia reactiva (que provocan condiciones de baja tensión) ni en sistemas vulnerables a caídas de tensión . Dado que los DVR mantienen una tensión de suministro adecuada, en sistemas donde se presentan condiciones de baja tensión incipientes, dificultan la prevención de caídas de tensión e incluso pueden provocar interrupciones en cascada.
Por lo tanto, al aplicar DVR, es fundamental considerar la naturaleza de la carga cuyo suministro de voltaje se está protegiendo, así como el sistema de transmisión que debe tolerar la variación en la respuesta de voltaje de la carga. Puede ser necesario proporcionar fuentes de alimentación reactivas rápidas locales para proteger el sistema, incluido el DVR, contra el colapso de voltaje y las interrupciones en cascada.
SSSC y DVR
El compensador estático síncrono en serie es el regulador dinámico de voltaje (DVR). Si bien ambos se utilizan para la compensación de caídas de voltaje en serie , sus principios de funcionamiento difieren. [ 8 ] El compensador estático síncrono en serie inyecta un voltaje de equilibrio en serie con la línea de transmisión. Por otro lado, el DVR compensa el desequilibrio en el voltaje de suministro de las diferentes fases. Además, los DVR se suelen instalar en un alimentador crítico que suministra la potencia activa a través de almacenamiento de energía de CC, y la potencia reactiva requerida se genera internamente sin ningún medio de almacenamiento de CC.
Véase 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 con el fin de lograr tanto LVRT como HVRT en turbinas eólicas DFIG". Conferencia y Exposición Internacional de Ingeniería Eléctrica y de Potencia (EPE) de 2018. pp. 0724–0730 . doi : 10.1109/ICEPE.2018.8559605 . ISBN 978-1-5386-5062-2. S2CID 54449702 .
- ↑ Li, Peng; Liasi, Sahand Ghaseminejad (2017-12-15). "Una nueva filosofía de compensación de voltaje para restauradores dinámicos de voltaje para mitigar caídas de voltaje utilizando parámetros de elipse de voltaje trifásico (una presentación de revisión) (descarga en PDF disponible)" . ResearchGate . doi : 10.13140/RG.2.2.16427.13606 . Recuperado el 2018-01-07 .
- 1 2 Choi SS, Li HH, Vilathgamuwa DM (2000). "Restauración dinámica de voltaje con inyección mínima de energía". IEEE Transactions on Power Systems . 15 (1): 51– 57. Bibcode : 2000ITPSy..15...51C . doi : 10.1109/59.852100 .
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- ↑ Strzelecki, R.; Benysek, G. (2017-11-07). "Estrategias de control y comparación del restaurador dinámico de voltaje". Conferencia de Calidad de Energía y Confiabilidad del Suministro de 2008. págs. 79–82 . doi : 10.1109/PQ.2008.4653741 . ISBN 978-1-4244-2500-6. S2CID 21079433 .
- ↑ Ital, Akanksha V.; Borakhade, Sumit A. (2017-11-07). "Compensación de caídas y sobretensiones mediante el uso de un restaurador dinámico de voltaje (DVR)". Conferencia Internacional de 2016 sobre Técnicas Eléctricas, Electrónicas y de Optimización (ICEEOT) . págs. 1515–1519 . doi : 10.1109/ICEEOT.2016.7754936 . ISBN 978-1-4673-9939-5. S2CID 7937327 .
- ↑ Karthigeyan, P.; Raja, M. Senthil; Uma, PS (2017-11-07). "Comparación de un restaurador de voltaje dinámico y un compensador serie síncrono estático para un FSIG alimentado por una turbina eólica bajo fallas asimétricas". Segunda Conferencia Internacional sobre Tendencias Actuales en Ingeniería y Tecnología – ICCTET 2014. pp. 88–91 . doi : 10.1109/ICCTET.2014.6966268 . ISBN 978-1-4799-7987-5. S2CID 32288193 .
Enlaces externos
- Restauración dinámica de la tensión en serie para cargas sensibles en sistemas de potencia desequilibrados.
- Restaurador dinámico de voltaje y su aplicación a nivel de baja y media tensión.
- Distribución de energía eléctrica