Financiado por Ministerio de Ciencia e Innovación
Participado por Universidad de Alcalá de Henares
Las redes eléctricas de corriente continua (CC) son una alternativa conocida desde hace tiempo, pero solo el desarrollo reciente de la tecnología de convertidores electrónicos fuente de tensión (en inglés Voltage Source Converters o VSCs) las ha hecho realmente aplicables. Una red híbrida CC-CA puede flexibilizar la operación de las actuales redes de CA aunque las ventajas concretas dependerán de la capacidad de los convertidores electrónicos utilizados y las reservas tanto en CA como en CC. Por ejemplo: Las estaciones convertidoras CC/CA pueden ayudar a controlar la tensión en los nudos de CA, evitando la inestabilidad de tensiones; y pueden contribuir a amortiguar oscilaciones de potencia en la red de CA reduciendo el riesgo de la inestabilidad de ángulo. Una red de CC puede llevar energía, de forma controlada, de una zona a otra de la red de CA y puede almacenar energía en baterías para inyectarla en la red de CA en situaciones de emergencia y reducir el riesgo de la inestabilidad de frecuencia. Una red de CC también puede conectar sistemas de CA asíncronos para proporcionarse reserva rodante mutuamente.
Este subproyecto tiene tres acciones principales. En primer lugar, los investigadores usan y completan las herramientas de análisis de sistemas híbridos de CC/CA con estaciones VSC, que han desarrollado en otros proyectos, para validar rigurosamente las ventajas y aportaciones anteriores a nivel de sistema. En segundo lugar, los investigadores de este subproyecto colaboran con los del otro subproyecto para preparar ejemplos de demostración de las ventajas estudiadas en un prototipo a escala pero que represente características importantes de un sistema eléctrico de CA. Finalmente, en este subproyecto se simulan los ejemplos estudiados en el laboratorio pero en sistemas tipo, más realistas, de la literatura. Entre otras cosas, se investiga: (a) la aplicación de un sistema de simulación en tiempo real del que disponen los dos equipos y (b) la simulación de periodos largos de tiempo, para validar los resultados de los sistemas de gestión de energía estudiados en el otro subproyecto.
Un conocimiento profundo de las contribuciones potenciales de una red mallada de CC para mejorar la flexibilidad de los sistemas eléctricos de CA existentes, ayudaría a la integración de fuentes de energía renovables (frecuentemente no despachables) en esos sistemas y, por lo tanto, a la descarbonización del sector eléctrico que podría, entonces, proporcionar energía más limpia a otros muchos sectores industriales.
Proyecto TED2021-130610B-C22 financiado por MCIN/AEI /10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/ PRTR
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Resumen divulgativo: Gracias al desarrollo de la electrónica de potencia la antigua guerra de la CA y la CC ha terminado siendo una colaboración muy fructífera que puede aportar flexibilidad a los tradicionales sistemas de energía eléctrica y mejorar su fiabilidad y resiliencia. En este proyecto se estudian herramientas que hagan esta colaboración posible y eficaz.
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