statcom - compensador síncrono estático

Es un convertidor de conmutación de estado sólido, capaz de generar o absorber potencia reactiva y real controlable independientemente en sus terminales de salida cuando se alimenta de una fuente de energía.

statcom se considera un convertidor de fuente de voltaje que, a partir de una entrada dada de voltaje de CC, produce un conjunto de voltajes de salida de CA trifásicos, cada uno en fase y acoplado al voltaje del sistema de CA correspondiente a través de una reactancia relativamente pequeña.

statcom puede mejorar

1. el control dinámico de voltaje en sistemas de transmisión y distribución;
2. la amortiguación de la oscilación de potencia en los sistemas de transmisión de potencia;
3. la estabilidad transitoria;
4. el control de parpadeo de voltaje; y
5. el control no solo de la potencia reactiva sino también (si es necesario) de la potencia activa en la línea conectada, que requiere una fuente de energía de CC.

estructura statcom

Según la aplicación del sitio, generalmente se instalan dos tipos (exterior e interior)

1. ocupa una pequeña huella,
2. Es un equipo construido en fábrica, lo que reduce el trabajo en el sitio y el tiempo de puesta en marcha
3. utiliza convertidores electrónicos encapsulados, lo que minimiza su impacto ambiental.

un statcom es similar a una máquina síncrona ideal, que genera un conjunto equilibrado de tres voltajes sinusoidales, a la frecuencia fundamental, con amplitud y ángulo de fase controlables.

al suministrar / absorber potencia reactiva

Si la amplitud de la tensión de salida aumenta por encima de la tensión del bus de la red pública, et, entonces, una corriente fluye a través de la reactancia del convertidor al sistema de corriente alterna y el convertidor genera potencia capacitiva-reactiva para el sistema de corriente alterna.

Si la amplitud de la tensión de salida disminuye por debajo de la tensión del bus de la red pública, la corriente fluye desde el sistema de CA al convertidor y el convertidor absorbe la potencia inductiva-reactiva del sistema de CA.

Si el voltaje de salida es igual al voltaje del sistema de CA, el intercambio de potencia reactiva se convierte en cero, en cuyo caso se dice que el statcom está en estado flotante. consulte la figura 1.

figura 1 generación de energía reactiva	figura 2 generación de energía real

En la generación de potencia reactiva, la potencia real proporcionada por la fuente de CC como entrada al convertidor debe ser cero. La necesidad principal del condensador es proporcionar una ruta de corriente circulante, así como una fuente de voltaje.

En la práctica, los interruptores semiconductores del convertidor no pierden nada, por lo que la energía almacenada en el condensador de CC se utiliza eventualmente para satisfacer las pérdidas internas del convertidor y el voltaje del condensador de CC disminuye.

por lo tanto, al hacer que los voltajes de salida del convertidor se retrasen por detrás de los voltajes del sistema de CA en un ángulo pequeño (generalmente en el rango de 0.1 a 0.2 grados), el convertidor absorbe una pequeña cantidad de energía real del sistema de CA para satisfacer sus pérdidas internas y mantenga el voltaje del capacitor al nivel deseado.

figura 3 s circuito de alimentación de tatcom	figura 4 circuito de alimentación statcom con almacenamiento de energía

al suministrar / absorber potencia real

ajustar el cambio de fase entre el voltaje de salida del convertidor y el voltaje del sistema de CA puede controlar de manera similar el intercambio de potencia real entre el convertidor y el sistema de CA.

Si el voltaje de salida del convertidor está hecho para conducir el voltaje del sistema de CA, entonces el convertidor puede suministrar energía real al sistema de CA desde su almacenamiento de energía de CC.

si su voltaje va por detrás del voltaje del sistema de CA, entonces absorbe Potencia real del sistema de CA para el sistema de CC. consulte la figura 2.

característica v-i

figura 5 v-i característica de statcom

statcom puede suministrar tanto la compensación capacitiva como la compensación inductiva y puede controlar de forma independiente su corriente de salida sobre el rango capacitivo o inductivo máximo nominal, independientemente de la cantidad de voltaje del sistema de corriente alterna. es decir, el statcom puede proporcionar potencia capacitiva-reactiva completa a cualquier voltaje del sistema, incluso tan bajo como 0.15 pu.

La característica de un statcom revela otra fortaleza de esta tecnología:

1. Es capaz de producir la salida completa de generación capacitiva casi independientemente del voltaje del sistema.
2. por lo tanto, soporta el voltaje del sistema durante y después de fallas donde el voltaje El colapso sería un factor limitante.

la sobrecorriente transitoria máxima alcanzable en la región capacitiva está determinada por la capacidad máxima de desconexión de corriente de los interruptores del convertidor. En la región inductiva, los interruptores del convertidor se conmutan naturalmente.

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