El SVG para compensación de potencia reactiva ofrece una amplia gama de medidas de mejora de la calidad de la energía, incluyendo la compensación de potencia reactiva, la supresión de armónicos, la mitigación de las fluctuaciones de tensión y el parpadeo (flicker), y la resolución del desequilibrio trifásico.
Los equipos utilizados para la compensación de potencia reactiva y el control de armónicos, como los filtros pasivos de potencia, cuentan con funciones tanto de compensación de potencia reactiva como de regulación de tensión. Generalmente se requiere un diseño personalizado según los parámetros de las fuentes de armónicos, las características eléctricas en el punto de instalación y los requisitos del usuario.
El SVG para compensación de potencia reactiva sirve como un dispositivo fundamental para el control integral de las fluctuaciones de tensión y el parpadeo, los armónicos y el desequilibrio de tensión.
Filtro activo de potencia (APF) es un nuevo tipo de equipo de electrónica de potencia para la supresión dinámica de armónicos y la compensación de potencia reactiva. Compensa las corrientes armónicas y reactivas con frecuencia y amplitud variables, y se aplica principalmente en sistemas de distribución de energía de baja tensión.
El desarrollo del SVG para compensación de potencia reactiva ha pasado por varias etapas: regulación por compensador síncrono → condensadores fijos conmutados → compensadores estáticos de potencia reactiva (SVC) → generadores estáticos de potencia reactiva (SVG).
Basándose en las diferencias en los principios estructurales, las tecnologías adoptadas por el Generador estático de potencia reactiva (SVG) para la compensación de potencia reactiva se clasifican en: tipo de reactor autosaturado, tipo de reactor controlado por tiristores, tipo de condensador conmutado por tiristores, tipo de transformador de alta impedancia y tipo de control de excitación.
Con el desarrollo y la mejora de la tecnología de la electrónica de potencia, especialmente la tecnología de dispositivos de conmutación de alta potencia, se siguen investigando y desarrollando SVG más avanzados para la compensación de potencia reactiva tanto en el país como en el extranjero.
Aunque todavía se encuentra en la etapa de desarrollo y operación de prueba y aún no se ha comercializado, el SVG para compensación de potencia reactiva se aplicará cada vez más en los sistemas de energía debido a sus características de rendimiento superior.
El SVG para compensación de potencia reactiva es un dispositivo electrónico de potencia típico. Consiste en tres módulos funcionales básicos: módulo de detección, módulo de control y cálculo, y módulo de salida de compensación.
Su principio de funcionamiento: La información de corriente del sistema es detectada por transformadores de corriente (CT) externos. El núcleo de control analiza entonces los datos de corriente adquiridos, incluyendo el factor de potencia (PF), la potencia aparente (S), la potencia reactiva (Q), etc. Posteriormente, el controlador emite señales de accionamiento de compensación, y el circuito inversor compuesto por inversores de electrónica de potencia genera la corriente de compensación.
El SVG adopta un circuito en puente autoconmutado construido con dispositivos electrónicos de potencia de corte (IGBT), que se conecta en paralelo a la red eléctrica a través de reactores. Ajustando adecuadamente la amplitud y la fase de la tensión de salida en el lado de CA del circuito en puente, o regulando directamente su tensión de salida, la corriente del lado de CA puede absorber o liberar rápidamente la potencia reactiva requerida, con el fin de realizar un ajuste dinámico rápido de la potencia reactiva.
Como dispositivo de compensación activa, el SVG puede rastrear la corriente de irrupción de cargas de impacto, así como rastrear y compensar la corriente armónica.
El inversor de fuente de tensión consta de un condensador de CC y un puente inversor. El puente inversor está compuesto por dispositivos semiconductores de corte IGBT.
Durante el funcionamiento del SVG, el ajuste del estado de conmutación de los IGBT dentro del puente inversor permite controlar la amplitud y la fase de la tensión convertida de CC a CA. Por lo tanto, todo el equipo actúa como una fuente de alimentación de fase ajustable. Al detectar la demanda de potencia reactiva del sistema, puede emitir rápidamente potencia reactiva con igual amplitud y fase opuesta, logrando el equilibrio de potencia reactiva in situ y manteniendo el sistema funcionando a un alto factor de potencia.
El SVG cuenta con una capacidad de compensación de potencia reactiva continua, suave y lineal. Puede reemplazar a los bancos de condensadores conmutados tradicionales. Se puede configurar cualquier valor de factor de potencia objetivo. Es capaz de realizar compensación de potencia reactiva tanto inductiva como capacitiva.
El SVG tiene ventajas notables como alta densidad de potencia, alta eficiencia, bajo costo y bajo ruido. Al adoptar un diseño modular paralelo y conectable, tiene una estructura compacta y una configuración flexible. Se puede utilizar como un componente estándar para sistemas de distribución de energía y admite su integración en armarios de terceros.
Los equipos de compensación de potencia reactiva SVG proporcionan una amplia gama de soluciones de mejora de la calidad de la energía, incluyendo la compensación de potencia reactiva, la supresión de armónicos, la reducción de la fluctuación de tensión y el parpadeo, y la mitigación del desequilibrio trifásico. Los dispositivos para la compensación de potencia reactiva y el control de armónicos, como los filtros pasivos de potencia, tienen funciones tanto de compensación de potencia reactiva como de regulación de tensión. Generalmente se requiere un diseño personalizado según los parámetros de las fuentes de armónicos, las características eléctricas en el sitio de instalación y los requisitos del usuario. Los equipos de compensación de potencia reactiva SVG son vitales para el control integrado de las fluctuaciones de tensión y el parpadeo, los armónicos y el desequilibrio de tensión.
El filtro activo de potencia (APF) es un nuevo tipo de dispositivo electrónico de potencia para la supresión dinámica de armónicos y la compensación de potencia reactiva. Compensa las corrientes armónicas y reactivas con frecuencia y amplitud variables, y se aplica principalmente en sistemas de distribución de energía de baja tensión.
El desarrollo de los equipos de compensación de potencia reactiva SVG ha pasado por varias etapas: regulación por compensador síncrono → condensadores fijos conmutados → compensadores estáticos de potencia reactiva → generadores estáticos de potencia reactiva.
Basándose en diferentes principios estructurales, las tecnologías adoptadas por los equipos de compensación de potencia reactiva SVG se clasifican en tipo de reactor autosaturado, tipo de reactor controlado por tiristores, tipo de condensador conmutado por tiristores, tipo de transformador de alta impedancia y tipo de control de excitación.
Con el desarrollo y la mejora de la tecnología de la electrónica de potencia, especialmente la tecnología de dispositivos de conmutación de alta potencia, los equipos de compensación de potencia reactiva SVG más avanzados todavía están en desarrollo en el país y en el extranjero. Aunque todavía se encuentran en la fase de desarrollo y operación de prueba, aún no se han comercializado. Gracias a sus características de rendimiento superior, los equipos de compensación de potencia reactiva SVG ganarán aplicaciones cada vez más amplias en los sistemas de energía.
Las características de los equipos de compensación de potencia reactiva SVG se enumeran a continuación:
Los dispositivos de compensación de potencia reactiva SVG se instalarán dondequiera que se instalen transformadores de baja tensión y junto a grandes equipos eléctricos, especialmente en zonas industriales y mineras, empresas y distritos residenciales con bajo factor de potencia.
El SVG es especialmente adecuado para grandes motores asíncronos, transformadores, máquinas de soldar, punzonadoras, grupos de tornos, compresores de aire, prensas, grúas, equipos de fundición, laminadores de acero, laminadores de aluminio, grandes interruptores, equipos de riego eléctrico, locomotoras eléctricas, etc.
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