La compensación serie ha sido usada para aumentar la estabilidad y los flujos de potencia en los sistemas de transmisión eléctrica, puede ser utilizado además como balanceador de flujo en líneas paralelas, aumentando el flujo de potencia a través de líneas que son subutilizadas.
El principio de la compensación serie es reducir la reactancia de línea que es de un valor fijo y está dada por la naturaleza de los materiales con que haya sido construida, la reducción de la reactancia inductiva de la línea da a lugar insertando en serie un condensador, lo importante es tener control sobre este condensador insertado en la línea, teniendo este tipo de control se puede actuar por sobre la reactancia de línea que antes era de carácter inamovible, el dispositivo que cumple estos requisitos es el compensador estático de reactivos, el TCSC (condensador serie controlado a tiristor). El compensador trabaja en 3 modos de operación principalmente, el modo Bypass el cual resulta de un circuito equivalente ligeramente inductivo y tiene como objetivo principal reducir el estrés en el condensador producto de las fallas, este modo de operación no es comúnmente utilizado ya que es equivalente ha tener una línea aún más inductiva, el modo Boost capacitivo es el modo de operación en que el compensador presenta una reactancia equivalente mayor que el banco de condensadores fijos del TCSC, por lo tanto se tiene un verdadero control de la reactancia de línea, tan solo variando el ángulo de conducción de los tiristores. Para el modo de operación Bloqueo, la rama del TCR se encuentra en circuito abierto, entonces la capacitancia efectiva del módulo equivale a su valor nominal del banco de condensadores. Esta modalidad de operación es equivalente a la inserción de un condensador convencional en serie de valor fijo con un mínimo grado de compensación de la línea. Cada uno de estos modos de operación tiene un determinado factor Boost, que relaciona la reactancia capacitiva aparente y la reactancia del condensador fijo, mediante un análisis matemático puede llegarse a estas expresiones, las cuales fueron simuladas por separado
para determinar la veracidad del factor Boost en cada modo, con lo cual se obtuvieron excelentes aproximaciones para cada modo de operación, las simulaciones fueron realizadas asumiendo que la corriente que alimenta el TCSC permanece sinusoidal, evidenciando un aumento en la transferencia de potencia tal como se expresa en la literatura FACTS, [08].
Se compensó un sistema simple, se obtuvieron las expresiones necesarias para proyectar el modelo del TCSC compensado una línea de transmisión y sus respectivas simulaciones, como la operación normal del TCSC es en modo boost, este régimen de operación compensó el sistema, se obtuvieron resultados satisfactorios, además quedó de manifiesto que la instalación del TCSC en líneas de transmisión ofrece un control sobre el flujo de potencia, el cual puede ser controlado dependiendo de sus parámetros de diseño y teniendo como compromiso variables como son los limites térmicos de las líneas de transmisión y la estabilidad de las centrales generadoras.
El estudio del contenido armónico de las señales del dispositivo exhibe resultados que coinciden con los presentados en la literatura, esto es importante ya que así se corrobora el buen funcionamiento de los modelos matemáticos..
Para realizar el control del compensador, claramente quedó de manifiesto la complejidad del compensador serie, debido a que el análisis dinámico del TCSC presenta dificultades ya que es un dispositivo que incorpora tanto comportamiento dinámico continuo en el tiempo (asociado con los voltajes y corrientes en el condensador e inductancia), así como discreto asociado a la conmutación de los tiristores. Para proyectar el compensador en lazo cerrado se implemento un control basado en el factor boost, que rige la reactancia capacitiva del TCSC, por lo tanto al implementar este control se tiene dominio por sobre la reactancia de la línea y por ende el flujo de potencia que circula por la línea de transmisión, se simulo el sistema para un punto de operación con una rápida respuesta del sistema hacia el factor boost deseado, junto con esto además se simularon variaciones de la reactancia, variando el factor boost.
BIBLIOGRAFÍA
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APÉNDICE A
OBTENCIÓN DE LA EXPRESIÓN QUE DESCRIBE EL MODO BOOST DEL TCSC.
A-2
APÉNDICE A
OBTENCIÓN DE LA EXPRESIÓN QUE DESCRIBE EL MODO BOOST DEL