Compensador síncrono estático (STATCOM)

O SVC Light é um conceito CER baseado em um conversor modular multinível (MMC) de elo de corrente, especificamente adaptado para aplicações em sistemas de energia. Fisicamente, o SVC Light pode ser considerado uma fonte de tensão atrás de uma reatância. Ele gera e absorve energia reativa ao processar eletronicamente formas de onda de tensão e corrente no VSC, tornando desnecessária a inclusão de capacitores físicos e ramificações de reator para gerar/absorver energia reativa.  É capaz de produzir uma entrada de alta potência reativa à rede, mais ou menos desimpedida por possíveis tensões de rede suprimidas e com uma alta resposta dinâmica.

Isso é particularmente útil, por exemplo, para suportar redes fracas e melhorar o desempenho de grandes parques eólicos sob condições variáveis de rede, bem como de redes carregadas por uma grande porcentagem de aparelhos de ar-condicionado em climas quentes e úmidos. A classificação efetiva e a velocidade de resposta do SVC Light são inigualáveis. Por exemplo, para sistemas ferroviários de alta velocidade e plantas industriais pesadas, é aplicado para balanceamento de tensão de cargas assimétricas, mitigação de oscilações de tensão criada por fornos a arco elétrico e filtragem harmônica ativa.  

Os IGBTs (transistores bipolares de porta isolada) são os principais componentes do SVC Light. A solução de elos de corrente multinível é criada ao vincular módulos de ponte H em série entre si para formar os suportes fásicos do VSC. A Fig. 1a mostra uma única ponte H com quatro IGBTs, e a Fig. 1b mostra uma configuração em que quatro módulos de ponte H compõem cada um dos três suportes fásicos.

O SVC Light está disponível para tensões do sistema de até 69 kV e conversores com capacidade nominal de até -/+ 360 Mvar. Para tensões mais altas, um transformador abaixador é usado para conectar o SVC Light à rede. O SVC Light fornece uma faixa de operação simétrica. Para operações assimétricas e para otimizar o desempenho, os reatores e capacitores comutados por tiristores são operados em paralelo para formar soluções híbridas.

Uma fotografia de unidades modulares de ponte H, duas pilhas de quatro módulos cada, é exibida na Fig. 2. A compactação das válvulas IGBT, a ausência de capacitor físico e ramificações do reator para gerar/absorver energia reativa, além da necessidade mínima de filtros harmônicos permitem um layout muito compacto do SVC Light.

O PCS 6000 STATCOM é um pacote de sistema de energia eficiente projetado especificamente para ser conectado a redes exigentes. A flexibilidade do sistema possibilita que ele seja aplicado a uma ampla variedade de aplicações, como estabilização dinâmica de tensão, balanceamento de tensão de cargas assimétricas, mitigação de oscilação de tensão criada por fornos a arco elétrico e filtragem harmônica ativa.

O PCS 6000 STATCOM é particularmente competitivo em termos de tempo de instalação e requisitos de espaço. Além disso, a alta eficiência e a baixa manutenção levam a baixos custos operacionais. O PCS 6000 oferece desempenho excelente tanto para operação em estado estacionário quanto para operação dinâmica como um dispositivo estático puro, sem elementos passivos comutados.

A solução PCS 6000 STATCOM é praticamente livre de manutenção, devido ao número minimizado de peças mecânicas móveis. As interrupções para inspeção podem, portanto, ser programadas de acordo com as necessidades e preferências do cliente. A ausência de peças rotativas no caminho de energia resulta em confiabilidade extremamente alta, disponibilidade e baixos custos operacionais combinados com longa expectativa de vida útil. O equipamento é normalmente instalado em um contêiner pré-montado. O sistema STATCOM, incluindo controles, eletrônica de potência e unidade de resfriamento, é feito sob medida para atender aos requisitos específicos do cliente.

Conversor PCS 6000

O PCS 6000 STATCOM usa tecnologia avançada de IGCT (tiristor comutável por porta integrada) que foi desenvolvida pela Hitachi Energy a partir de uma experiência comprovada em semicondutores bipolares (GTO). Os conversores PCS 6000 são baseados no IGCT PEBB (Bloco de eletrônica de potência). Essa padronização permite que os sistemas sejam desenvolvidos com custos mais baixos de engenharia e design e, portanto, afetando o custo final do cliente de maneira benéfica. A configuração de conexão inovadora permite um desempenho harmônico muito bom, normalmente sem a necessidade de um filtro harmônico.

A Hitachi Energy garantiu que o conceito de design do sistema modular de contêineres reduzisse ao mínimo o tempo de construção no local. O equipamento conversor é pré-montado e testado de acordo com os mais altos padrões e é enviado ao local como um pacote de contêiner pronto para instalação imediata. Graças ao alto grau de padronização, as interfaces definidas no trabalho de comissionamento do local podem ser reduzidas ao mínimo. Devido ao design modular, o sistema pode até ser realocado para um novo local em pouco tempo.