Que son os Sistemas de Transmisión Alternativa Flexible

Que son os Sistemas de Transmisión AC Flexible?

Definición de FACTS

Os Sistemas de Transmisión AC Flexible (FACTS) defínense como sistemas que usan electrónica de potencia para mellorar o control e a transferencia de potencia nas redes de transmisión AC.

• Características de FACTS

• Regulación rápida da tensión

• Aumento da transferencia de potencia en liñas AC longas

• Amortiguación das oscilacións de potencia activa

• Control do fluxo de carga en sistemas entrelazados

Desta forma, melórase significativamente a estabilidade e o rendemento dos sistemas de transmisión existentes e futuros. Con os Sistemas de Transmisión AC Flexible (FACTS), as empresas eléctricas poden aproveitar mellor as redes existentes, aumentar a disponibilidade e fiabilidade das súas liñas, e mellorar a estabilidade dinámica e transitória da rede, asegurando unha mellor calidade de suministro.

Influencia do Flujo de Potencia Reactiva na Tensión do Sistema Eléctrico

Compensación de Potencia Reactiva

As cargas consumidoras requiren potencia reactiva que varía continuamente, aumentando as perdas de transmisión e afectando a tensión na rede. Para prevenir fluctuacións de alta tensión ou fallos de potencia, esta potencia reactiva debe estar equilibrada. Componentes pasivos como reactores ou capacitores poden fornecer potencia reactiva inductiva ou capacitiva. A compensación rápida e precisa de potencia reactiva, usando componentes comutados e controlados por tiristores, pode mellorar a eficiencia e o control da transmisión, substituíndo interruptores mecánicos máis lentos.

Efectos do Flujo de Potencia Reactiva

O flujo de potencia reactiva ten os seguintes efectos:

• Aumento das perdas no sistema de transmisión

• Adición a instalacións de centrais eléctricas

• Aumento dos custos operativos

• Influencia importante na desviación da tensión do sistema

• Degradación do rendemento da carga a baixa tensión

• Risco de rotura da aislación a sobre tensión

• Limitación da transferencia de potencia

• Límites de estabilidade estática e dinámica

Paralelo e Serie

A Fig. mostra os dispositivos de compensación en paralelo máis comúns hoxe, a súa influencia nos parámetros de transmisión máis importantes e as aplicacións típicas.

A Fig.: A ecuación de potencia activa/ángulo de transmisión ilustra que compoñentes de FACTS influencian selectivamente que parámetros de transmisión.

Sistemas de Protección e Control

Para mellorar a xestión da redundancia, desenvolvéronse módulos especiais para complementar o sistema de automatización SIMATIC TDC. Estes módulos emiten sinais de disparo a válvulas de tiristor e ocupan menos espazo que a tecnoloxía anterior. 

O deseño flexible de interfaces do SIMATIC TDC permite substituír facilmente sistemas existentes. Esta integración pode realizarse con mínima demora, asegurando que os valores medidos dos antigos sistemas sexan procesados polo novo sistema de control. A eficiencia de espazo do SIMATIC TDC tamén permite a configuración paralela con sistemas existentes.

Interface Humano-Máquina. A interface entre o operador e a planta (HMI = Human Machine Interface) é o sistema de visualización standardizado SIMATIC Win CC, que simplifica adicionalmente a operación e facilita a adaptación das interfaces gráficas aos requisitos do operador.

Hardware para Control e Protección

Siemens ofrece o último en control e protección para FACTS – o probado sistema de automatización SIMATIC TDC (Technology and Drive Control). O SIMATIC TDC empregase a nivel mundial en case todas as industrias e demostrouse tanto en produción como en enxeñaría de procesos, así como en moitas aplicacións de HVDC e FACTS. 

O persoal operativo e os enxeñeiros de planificación de proxectos traballan exclusivamente cunha plataforma de hardware e software standardizada e universal, permitíndolles realizar tarefas demandantes máis rapidamente. Unha das principais consideracións no desenvolvemento deste sistema de automatización foi asegurar o máximo grao de dispoñibilidade dos FACTS – polo que todos os sistemas de control e protección, así como as ligazóns de comunicación, están configurados de xeito redundante (se o cliente o solicita).

A nova tecnoloxía de instrumentación e control tamén permite o uso dun gravador de fallos de alto rendemento que opera a unha taxa de mostraxe de 25 kHz. A nova tecnoloxía de instrumentación e control reduce o período entre a gravación do fallo e a impresión do informe do fallo de varios minutos (anteriormente) a 10 segundos (agora).

Conversor para FACTS

LTT – Tiristores Activados por Luz

Os tiristores controlan componentes pasivos nos sistemas de compensación de potencia reactiva. O sistema de activación directa por luz de Siemens activa os tiristores con un pulso de luz de 10 microsegundos a 40 milivatios. Este dispositivo inclúe protección contra sobretensión, facendo que sexa autoprotexido se a tensión avanzada excede os límites.

O pulso de luz viaxa a través de fibras ópticas dende o control da válvula ata a porta do tiristor. Os sistemas convencionais usan tiristores activados eléctricamente, requirindo pulsos de varias vatios xerados por equipo electrónico próximo. A activación directa por luz reduce os componentes eléctricos na válvula de tiristor en un 80%, mellorando a fiabilidade e a compatibilidade electromagnética. Ademais, a nova tecnoloxía de tiristores asegura a lonxaneidade dos componentes electrónicos durante polo menos 30 anos.

As válvulas de tiristor de Siemens están montadas con tiristores de 4 polgadas ou 5 polgadas, dependendo da capacidade de corrente/rated current necesaria. A tecnoloxía de tiristores está en constante desenvolvemento desde principios dos anos 1960. Actualmente, os tiristores poden manexar de forma segura e económica voltaxes de bloqueo de até 8 kilovoltios e correntes nominais de até 4.200 amperios.