Compensazione in serie con controllo a tiristori

La compensazione della serie è una tecnologia ben consolidata che viene utilizzata principalmente per ridurre le reattanze di trasferimento, in particolare nei corridoi di trasmissione in massa. Il risultato è un aumento significativo della stabilità transitoria e della tensione nei sistemi di trasmissione.

La compensazione in serie con controllo a tiristori (TCSC) consente una modulazione dinamica rapida della reattanza inserita. Nei punti di collegamento tra le reti di trasmissione questa modulazione fornirà una forte coppia di smorzamento sulle oscillazioni elettromeccaniche all’interno della zona. Di conseguenza un TCSC con una potenza nominale di circa 100 Mvar consente di collegare le reti che generano capacità nell’ordine delle migliaia di megawatt. Spesso il TCSC viene combinato con la compensazione in serie  fissa  per aumentare la stabilità transitoria nel modo più conveniente.

Il concetto TCSC consente anche l’immunità intrinseca contro la risonanza subsincrona (SSR) e quindi l’uso prolungato di condensatori in serie in reti di trasmissione specifiche comprendenti la generazione termica. L’immunità agli SSR è il risultato della strategia di controllo SVR brevettata da  Hitachi Energy.

Principio della compensazione in serie con controllo a tiristori
Esistono due principi principali che supportano la tecnologia TCSC.

• In primo luogo, il TCSC fornisce lo smorzamento elettromeccanico tra grandi sistemi elettrici modulando la reattanza di una o più linee di alimentazione di collegamento specifiche. In altre parole, il TCSC fornirà una reattanza capacitiva variabile.
  
• In secondo luogo, il TCSC modificherà la sua impedenza apparente (come osservato dalla corrente di linea) per le frequenze subsincrone in modo da evitare una potenziale risonanza subsincrona.

Il TCSC raggiunge entrambi gli obiettivi utilizzando algoritmi di controllo che funzionano contemporaneamente. I controlli funzioneranno sul circuito del tiristore (questo in parallelo al banco di condensatori principale) in modo che le cariche controllate siano aggiunte al condensatore principale, rendendolo un condensatore variabile a frequenza fondamentale, ma anche un "induttore virtuale" a frequenze subsincrone.

Tecnologia di compensazione in serie con controllo a tiristori
Dal punto di vista tecnologico principale il TCSC assomiglia al condensatore in serie convenzionale. L'apparecchiatura di alimentazione si trova su una piattaforma di acciaio isolata, inclusa la valvola tiristore utilizzata per controllare l'induttore in parallelo con il banco di condensatori. L'induttore è posizionato su isolatori di supporto esterni alla piattaforma. I sistemi di controllo e di protezione si trovano sul potenziale di terra, insieme ad altri sistemi ausiliari.