STATCOM - SVC Light ®

Al igual que un compensador Var estático (Static Var Compensator, SVC), el STATCOM proporciona energía reactiva variable de manera instantánea y continua en respuesta a transitorios de voltaje, lo que respalda la estabilidad del voltaje de la red. El STATCOM funciona de acuerdo con los principios de fuente de voltaje, combinando la conmutación única de semiconductores de alta potencia como IGBT (transistores bipolares de compuerta aislada) e IGCT (tirostores conmutados de compuerta integrada).   El uso de estos potentes componentes significa que la huella de STATCOM puede ser extremadamente pequeña, y Hitachi Energy ha marcado este concepto de STATCOM de alto rendimiento SVC Light^®.

Instalar un STATCOM en uno o más puntos aptos de una red aumentará la capacidad de transferencia de energía, mejorará la estabilidad de la tensión y mantendrá un perfil de tensión fluida en distintas condiciones de red. El STATCOM también permite mejoras en la calidad de la energía en industrias pesadas como la fabricación de acero. 

SVC Light ^® se basa en una plataforma tecnológica que también se utiliza en aplicaciones de transmisión de energía de corriente continua de alto voltaje (HVDC), a saber, HVDC Light ^® . El componente más importante es el convertidor de fuente de voltaje (VSC) modular, equipado con semiconductores potentes que realizan conmutación. La SVC Light está disponible para voltajes del sistema de hasta 69 kV y clasificaciones del convertidor superiores a -/+ 400 Mvar. Para voltajes más altos, se utiliza un transformador reductor para conectar SVC Light a la red. SVC Light proporciona una tensión operativa simétrica. Para operaciones asimétricas y con el fin de optimizar el rendimiento, se utilizan en paralelo condensadores y reactores conmutados por tiristor para formar soluciones híbridas.

SVC Light es un concepto de VSC basado en un convertidor modular multinivel (MMC) de enlace, especialmente adaptado para aplicaciones de sistemas de alimentación. Físicamente, SVC Light puede considerarse una fuente de tensión detrás de una reactancia. Genera y absorbe energía reactiva procesando electrónicamente ondas de tensión y corriente en el convertidor de origen de tensión, lo que hace innecesario incluir un condensador físico y ramas de reactor para generar/absorber energía reactiva.  Es capaz de generar una entrada de energía reactiva alta a la red prácticamente no bloqueada por posibles voltajes de red suprimidos, y con una alta respuesta dinámica.

Esto es particularmente útil, por ejemplo, para respaldar redes débiles y mejorar el rendimiento de grandes granjas eólicas con condiciones de red variables y de redes con un gran porcentaje de carga de aires acondicionados en climas cálidos y húmedos. La tensión nominal efectiva y la velocidad de respuesta de SVC Light son inigualables. Por ejemplo, para sistemas ferroviarios de alta velocidad y plantas industriales pesadas, se aplica para el equilibrio de voltaje de cargas asimétricas, la mitigación del parpadeo de voltaje creado por hornos de arco eléctrico y el filtrado armónico activo.  

Los semiconductores de potencia (IGBT/IGCT ) son componentes clave en SVC Light . La solución multinivel de enlace se crea mediante la unión de módulos de puente H en serie para formar las patas de fase del VSC. La Figura 1a muestra un único puente H con cuatro IGBT, y la Figura 1b muestra una configuración en la que cuatro módulos de puente H conforman cada una de las patas trifásicas.  En la Fig. 2 se muestra una fotografía de unidades modulares de puente H en dos pilas de cuatro módulos cada una. El tamaño compacto de las válvulas IGBT, la ausencia de un condensador físico y ramas de reactor para generar/absorber energía reactiva y la mínima necesidad de filtros de armónicos permiten que SVC Light tenga un diseño muy compacto.