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TRANSMISIÓN DE ALTO VOLTAJE CONTINUO (HVDC)

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on 29 October 2015

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Transcript of TRANSMISIÓN DE ALTO VOLTAJE CONTINUO (HVDC)

Es una tecnología que presenta eficiencia energética y fiabilidad en las redes
Transporta grandes cantidades de electricidad a largas distancias, con pérdidas muy inferiores a las de las líneas de corriente alterna (CA).
Sistema HVDC Ligth VSC
controla el encendido y apagado de los componentes del convertidor, controla la parte activa y reactiva. Transistores de potencia de última generación o IGBT, se disminuye la necesidad de filtrar
TRANSMISIÓN DE ALTO VOLTAJE CONTINUO (HVDC)
Las líneas de transmisión de alto voltaje en corriente continua transfieren actualmente varios gigavatios de potencia eléctrica con hasta 800 kV a lo largo de varios kilómetros
.
El primer enlace HVDC se realizó hace 50 años (1954), por lo que se considera a HVDC como una tecnología consolidada, aunque en constante evolución tanto por la electrónica de potencia como por las mejoras tecnológicas de los cables extruidos.
CONFIGURACIONES

Configuración Punto a Punto


Configuración Back to Back
No requiere de una línea de transmisión en DC.
Conecta dos equipos convertidores en la misma subestación



Configuración Multiterminal
Se emplea para la conexión entra subestaciones que se encuentran ubicada a grandes distancias
Sistema de control de HVDC

Reactor de aislamiento


Filtros AC y DC

Transformadores de conversión

Convertidor HVDC.

Funcionamiento
El principio de funcionamiento de un sistema HVDC, es la conversión de corriente alterna a corriente directa, y de corriente directa a corriente alterna, para lograr la conversión se utilizan diferentes componentes y conexiones.

La tecnología de transmisión por medio de HVDC logra solucionar los efectos que presenta en AC como perdidas en las líneas, capacidad del cable y largas distancias.

Ha evitado un gran porcentaje de pérdidas transmitiendo grandes cantidades de potencia debido a que se puede controlar la transmisión y no sobrecarga ni propaga ninguna corriente de fallo, protegiendo la estabilidad del sistema.

Transmisión de Energia
Costos de los equipos: su costo es muy elevado, debido a que la tecnología para este tipo de sistemas no está desarrollada completamente
Convertidores tienen poca capacidad de sobrecarga: no soporta sobrecargas debido a las características técnicas de sus componentes, debido a que son diseñados para soportar voltajes, corrientes y potencias dentro de rangos de operación
Falta de interruptores y transformadores: ocasiona problemas para la transmisión de energía eléctrica.


No se pueden hacer derivaciones en otros puntos por falta de potencia, para lograrlo se necesita otra subestación.

No se puede aislar un espacio específico en la red, sino que sale de servicio toda la línea de red.


No se puede unir diferentes redes de transmisión DC, debido a que necesitan transformadores para variar los niveles de voltaje.
Desventajas
Conclusiones
• Los enlaces HVDC permiten el transporte de energía a largas distancias, mucho mayores a los sistemas de transmisión convencional.

• La transmisión de potencia en un enlace de HVDC es completamente controlable, es decir se puede determinar cuánto transmite el enlace.


• Los enlaces HVDC no incrementan el nivel de cortocircuito de los sistemas, además las fallas no se transfieren de un sistema interconectado al otro.

• Pese a las grandes ventajas que posee la transmisión en HVDC, la falta de desarrollo de esta tecnología provoca que los costos sean altos.
Actualmente el Ecuador al subir el voltaje de transmisión, busca desarrollar nuevas tecnologías para poder transportar mucho más energía pero sin la necesidad de usar los sistemas de transmisión convencionales, por lo cual continua en la mejora de nueva tecnología como los enlaces HVDC,
permite la conexión entre dos estaciones convertidoras por medio de una línea DC a grandes distancias, generalmente conexiones submarinas.
SISTEMA HVDC CLASICO
Usa tiristores (Valvula) como elemento de conmutacion. Controla disparo, no corte conversion.

Tiristor Actual: V bloqueo 8kV, Imax 4KA, Señal de óptica.


es a un solo hilo, interconectando dos estaciones convertidoras por el mismo.
MONOPOLAR
conexión a dos hilos de diferentes polaridades, es decir las dos estaciones se conectan a dos conductores, con una corriente en el neutro casi igual a cero.


Conexion BIPOLAR
hilos conductores iguales polaridades, utilizando como retorno la tierra o un conductor metálico. más efectiva.
Conexion HOMOPOLAR
VII. COMPONENTES DE UN SISTEMA HVDC
A. Interconexiones asincrónicas
La sistema de generación con otros sistemas eléctricos no directamente en HVAC, la frecuencia no es la misma, para lograr esta interconexión se debe utilizar un enlace de alta tensión continua HVDC, que actúa como interfaz entre los sistemas.
a. Conversión de frecuencia
b. Transacciones de energía confiable y segura
c. Compartir reservas de energía entre sistemas
d. Economía en el comercio de energía
e. Incrementar la diversidad
f. Interconexiones entre países

Ventajas
El análisis de flujos de potencia determinar voltajes, intensidades, P Q en diferentes puntos del sistema, para optimizar las condiciones de operación del SEP.
Se analiza en sistemas AC-DC-AC .Se deben acoplar variables como: las estaciones convertidoras y las líneas de transmisión DC.
Idealmente la transferencia de potencia con mínimo de perdidas, transmisión de corriente directa, perdidas efecto Joule. .

Componentes HVD
C
Convertidores AC/DC (rectificadores) y DC/AC (inversores). Transformadores de conversión.
Líneas de transporte. Filtros AC y DC.
Control del flujo de potencia
Un sistema HVDC trasmite mas cantidad de potencia activa por su factor de potencia, la necesidad de energía reactiva es suministrada por los transformadores que cambian de taps automáticamente, la modulación de potencia activa y reactiva se logra con el voltaje del sistema DC, el aumento de voltaje en el sistema DC aumenta la transferencia de potencia, así como el factor de potencia en ambos terminales, disminuyendo el consumo de reactivo.


BALTRA SANTA CRUZ
APLICACIONES
Transmisiones de energía eléctrica por medio submarino, pueden conectar turbinas de energía eólica que se encuentren emplazadas en el mar y por medio de una transmisión HVDC con cable submarino transportar esa energía hasta una estación en tierra.

Interconexiones entre uno o más sistemas eléctricos que trabajen a diferente frecuencia, principalmente en sistemas de generación eólica, que producen energía eléctrica con frecuencia variable, debido al cambio del viento.
Inversión de flujo de potencia.

Transmisión de grandes potencias a grandes distancias.
Las estaciones conversoras HVDC al ser modulares, no requieren de gran espacio para su implementación, por lo que pueden ser instaladas en zonas urbanas.

Se aplican para aportar estabilidad al SEP de Ac, estos despejan las perturbaciones que se han producido en AC, evitando que se propaguen en cascada por todo el sistema
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