CONTROL DROOP SOBRE UNA RED HVDC MULTITERMINAL

LEÓN TORRES, PABLO CÉSAR (2017)

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Tesis Pregrado

Los sistemas de transmisión basados en alto voltaje y corriente directa (HVDC, por sus siglas en inglés) poseen ventajas operativas, como independencia entre los niveles de potencia y la distancia de las líneas de transmisión o menores costos de inversión a medida que la distancia de las líneas de transmisión aumenta y que la han convertido en una alternativa atractiva a la hora de implementar un red de transmisión energética, sobre todo cuando se trata de un enlace que cubre grandes distancias.Una de las configuraciones posibles para este tipo de sistemas corresponde a la configuración multiterminal, la cual consiste en la interconexión de 3 o más estaciones HVDC. Este tipo de configuración permite, por ejemplo, tener distintas estaciones haciendo frente, en conjunto, a las demandas energéticas de la red. De esta manera, ante las posibles variaciones en la potencia nominal de operación de alguna de ellas, las restantes estaciones pueden suplir dicha situación para así mantener inalterable el flujo energético demandado.El control de flujo de potencia en los sistemas HVDC multiterminales requiere una comunicación continua entre todos sus terminales, es decir, el flujo de potencia debe ser regulado de forma activa por el sistema de control en lugar de ser regulado por las propiedades inherentes de la línea de transmisión. Esto hace que esta clase de sistemas presenten, como principal desventaja, lo complejo de su esquema de control.Surge entonces la necesidad de estudiar un esquema de control que permita un correcto balance de potencia entre las estaciones, permitiendo una operación coordinada entre ellas, manteniendo para ello niveles seguros de operación. Esto con la finalidad de mejorar y proponer un esquema de control que permita subsanar la desventaja operativa antes mencionada.En el presente informe correspondiente al proyecto de memoria titulado “Control Droop sobre una red HVDC Multiterminal” se presentan las principales características operativas de una red HVDC multiterminal, para luego dar paso al estudio e implementación de un controlador Droop. Para ello, se presentan las principales características que definen este esquema de control, sus aplicaciones y forma de implementación sobre los sistemas HVDC y los resultados de una implementación en una configuración HVDC multiterminal de 3 estaciones.

High Voltage and Direct Current (HVDC) based transmission systems have certain operational advantages, such as the independence of power levels and transmission line distance or lower investment costs as distance of transmission lines increases and which have become an attractive alternative to implement an energy transmission network, especially when it is a link that covers great distances.One of the possible configurations for this type of systems corresponds to the multi-terminal configuration, which consists of the interconnection of 3 or more HVDC stations. This type of configuration allows, for example, to have different stations coping, together, the energy demands of the network. In this way, in view of the possible variations in the nominal power of operation of any of them, the remaining stations can replace that situation in order to keep the energy flow demanded unchanged.The power flow control in multi-terminal HVDC systems requires continuous communication between all of its terminals, i.e. the power flow must be actively regulated by the control system rather than by the inherent properties of the transmission line. This makes these systems have as main disadvantage the complexity of their control scheme.The need arises to study a control scheme that allows a correct balance of power between the stations, allowing a coordinated operation between them, maintaining safe levels of operation. This in order to improve and propose a control scheme that allows to overcome the aforementioned operational disadvantage.The present report corresponding to the draft report entitled "Control Droop on a HVDC Multi-terminal Network" presents the main operational characteristics of a multi-terminal HVDC network, to then give way to the study and implementation of the control Droop. To do this, the main characteristics that define this control scheme, its applications and how to implement HVDC systems and the results of an implementation in a 3-station multi-terminal HVDC configuration are presented.