Solución de Transformador de Voltaje: Monitoreo de Respuesta Transitoria para Estaciones de Energía Renovable

Ⅰ. Antecedentes y Puntos de Dolor​
Las estaciones de energía renovable (fotovoltaica/eólica) enfrentan procesos transitorios complejos debido a la aplicación a gran escala de dispositivos electrónicos de potencia, incluyendo: sobretensiones por apagado de inversores, resonancia de banda ancha y interferencias de componente DC. Los PTs/CTs convencionales están limitados por su ancho de banda, velocidad de respuesta y capacidad anti-saturación, lo que les impide capturar con precisión las formas de onda de voltaje transitorio. Esto lleva a mal funcionamiento de la protección, dificultad en la localización de fallas y reducción de la vida útil del equipo.

​Ⅱ. Solución de Monitoreo de Respuesta Transitoria para Estaciones de Energía Renovable​
Esta solución está diseñada específicamente para los procesos transitorios en estaciones de energía renovable, con su capacidad central siendo la medición de voltaje de alta precisión y ancho de banda amplio desde DC hasta 5kHz.

• ​Enfoque Técnico: Capacidad de Medición de Ancho de Banda Amplio (DC-5kHz)​​
  Supera las limitaciones de ancho de banda de los transformadores convencionales, cubriendo señales transitorias clave como oscilaciones sub-síncronas (SSO), armónicos de frecuencia de conmutación, resonancia de alta frecuencia y desplazamientos DC lentos.
• ​Tecnologías Clave​
  Divisor Resistivo-Capacitivo + Integración de Bobina de Rogowski:​​
   • Divisor Resistivo-Capacitivo: Proporciona una medición de voltaje de ancho de banda amplio (10Hz-5kHz) con rápida respuesta transitoria y fuerte resistencia a interferencias.
   • Bobina de Rogowski: Mide la tasa de cambio de corriente de alta frecuencia (di/dt). Las señales complementarias integradas construyen una señal de voltaje de ancho de banda completo, extendiendo el ancho de banda efectivo a 5kHz y superando las limitaciones de un solo sensor.
   ​Circuito de Compensación de Fase de Baja Frecuencia 0.5Hz:​​
  Para oscilaciones sub-síncronas de ultra baja frecuencia del sistema (por ejemplo, <1Hz), emplea algoritmos de compensación dedicados y circuitos analógicos de bajo ruido para mantener un error de fase <0.1° a 0.5Hz, asegurando la autenticidad de la fase y la precisión de la amplitud de los componentes sub-síncronos.
  Diseño Anti-Saturación de Componente DC (120% de Desplazamiento DC):​​
  Utiliza núcleos magnéticos nanocristalinos de alto Bsat combinados con tecnología de compensación de sesgo activo. Soporta desplazamientos DC sostenidos de hasta el 120% del voltaje nominal sin saturación, evitando la distorsión de la medición causada por componentes DC de fallos de inversores o asimetría de la red.
• ​Especificaciones de Rendimiento Dinámico​
  Tiempo de Respuesta al Paso: <20μs – Asegura la captura rápida de sobretensiones instantáneas causadas por acciones de conmutación (por ejemplo, apagado de IGBT).
  Precisión de Medición Armónica: Hasta el orden 51 (2500Hz@50Hz) – Precisión THD ±0.5% – Cumple con los requisitos para la evaluación precisa de la calidad de la energía y el análisis de resonancia.
  Resolución de Grabación de Sobretensión Transitoria: 10μs/punto (equivalente a 100ksps de muestreo) – Proporciona grabación de forma de onda de alta resolución para eventos transitorios de nivel milisegundo (por ejemplo, rayos, fallas a tierra).
• ​Escenarios de Aplicación​
  Monitoreo de Sobretensión por Apagado de Inversores Fotovoltaicos: Mide con precisión los picos de voltaje durante el apagado de IGBT (dv/dt >10kV/μs), localiza la fuente de sobretensiones por ondas reflejadas y optimiza los parámetros de amortiguadores RC y la disposición de cables.
  Análisis de Resonancia en Líneas de Recolección de Parques Eólicos: Captura la resonancia de banda ancha (por ejemplo, 2-5kHz) causada por interacciones entre la capacitancia distribuida de largos cables y SVGs/conjuntos generadores. Proporciona espectros armónicos característicos y características de atenuación para guiar el ajuste de parámetros de amortiguamiento activo.
  Monitoreo de Oscilaciones Sub-Síncronas (SSO/SSR): Registra con precisión los cambios de fase y amplitud de los voltajes de oscilaciones sub-síncronas dentro del rango de 0.5-10Hz, proporcionando datos fundamentales para la localización de fuentes de oscilación y estrategias de supresión.
  Análisis de Mal Funcionamiento de Protecciones Debido a Componentes DC: Proporciona mediciones precisas de componentes fundamentales incluso bajo condiciones de desplazamiento DC significativo, evitando errores de juicio de dispositivos de protección causados por la saturación de transformadores.