Se utilizó la interfaz Matlab-Simulink implementada para observar la evolución dinámica de las variables del SVC. Se observa en la Figura 5.9 , como varía la tensión fase-fase A-B, el ángulo de disparo y el número de bancos de condensadores conectados, frente a variación de carga en el extremo receptor, para un consigna en el SVC de 380 [V], y una tensión en el extremo emisor invariante67, de 380 [V].
Conexión sub-estación Conexión carga 1 Conexión carga 2 Conexión carga 3 Desconexión carga 3 Desconexión carga 2 Desconexión carga 1 Desconexión sub-estación 1° 7° 6° 5° 4° 3° 2° 8°
Figura 5.14 respuesta transitoria SVC, variación de carga extremo receptor
A continuación, se describe la evolución del los eventos. En principio, el sistema se encuentra sólo con el SVC regulando tensión en el extremo receptor. Luego, se conecta sucesivamente la subestación, carga en barra n° 1, carga en barra n°2 y carga en barra n°3, para luego proceder a la desconexión de las cargas en el sentido inverso. En la Tabla 14 , se indica el estado de las variables del SVC, luego de cada evento de conexión y desconexión de carga.
evento carga conectada ángulo disparo n° de bancos C. conectados tensión A-B
estado inicial sin carga 100° 0 380
1 S/E 120° 0 380 2 S/E + carga 1 140° 0 380 3 S/E + carga 1 y 2 170° 1 380 4 S/E + carga 1,2 y 3 170° 2 370 5 S/E + carga 1 y 2 105° 2 380 6 S/E + carga 1 108° 1 380 7 S/E 93° 1 380 8 sin carga 100° 0 380
ESTADO DE VARIABLES DEL SVC
valores aproximados, según interpretación del gráfico de eventos
Tabla 14 Estado del SVC, según evolución de los eventos de carga.
Como se observa en la Tabla 14, frente a aumento de carga en la barra receptora, el SVC reacciona aumentando la inyección de reactivos conectando bancos de condensadores y regulando los reactivos necesarios mediante el correcto ángulo de disparo de los tiristores, manteniendo la referencia de tensión en 380 [V]. Sin embargo, para la conexión de la tercera carga, el SVC no realiza la entrega de los reactivos suficientes para poder mantener la tensión, ya que se encuentra operando sobre su curva de límite de entrega de reactivos, es decir, con los dos bancos de condensadores conectados y el ángulo de disparo de los tiristores en 170° 68, cayendo la tensión a 370 [V] aproximadamente.
Para los eventos posteriores, el SVC reacciona de forma correcta, desconectando condensadores y regulando mediante el ángulo de disparo los reactivos necesarios.
Cabe notar, la histéresis de los puntos de operación del SVC, es decir, frente a la misma condición de carga en la barra receptora, el SVC se encuentra operando con un número distinto de bancos de condensadores conectados, como también el ángulo de disparo de los tiristores. Sin embargo, los reactivos totales que regula el SVC para las dos condiciones de operación, son iguales, manteniendo la tensión en barra para la misma condición de carga en ésta. Por ejemplo, para los eventos 2 y 6, la carga en la barra receptora corresponde a la subestación y la carga 1 conectada, es decir, la misma carga en los dos eventos. Pese a ello, el SVC se encuentra operando sin bancos de condensadores conectados y un ángulo de disparo 140° para el evento 2 y con un banco de condensadores y un ángulo de disparo 108° para el evento 6, presentado una histéresis de
operación, lo mismo ocurre con los eventos 1 y 7, como también 3 y 5. Este comportamiento responde al correcto dimensionamiento de los reactores, frente a la capacitancia de los bancos de condensadores y el número de bancos en los que se reparte la capacitancia. Esto con el objetivo de obtener traslape de los puntos de operación, de los distintos estados de bancos de condensadores conectados y evitar zonas donde el SVC no pudiera regular, frente a cargas particulares en la barra receptora.
Con respecto a la simulación en DigSILENT, en la Figura 5.15 se aprecia la respuesta dinámica del modelo SVC. Si bien, la respuesta a la conexión y desconexión de la misma carga que la prueba empírica, resulta comportarse de manera similar a la planta real, no se corresponden los puntos de operación del SVC modelado en DigSILENT con el SVC de laboratorio. Sin embargo, si existe similitud en relación a la regulación cuando se conecta la carga número tres en la barra del extremo emisor, ya que en el modelo de DigSILENT y el SVC real, no pueden mantener la tensión en barra, ya que se encuentran operando sobre su curva límite de operación.
50.000 40.000 30.000 20.000 10.0000 0.000 [s] 200.00 180.00 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00
SVC laboratorio: Firing Angle in p.u.
50.000 40.000 30.000 20.000 10.0000 0.000 [s] 1.075 1.050 1.025 1.000 0.975 0.950 0.925
Extremo B: Voltage, Magnitude in p.u. CONEXION
SUB - ESTACION CONEXIONCARGA 1 CONEXIONCARGA 2 CONEXIONCARGA 3
DES - CONEXION
CARGA 3 DES - CONEXIONCARGA 2 DES - CONEXIONCARGA 1 DES - CONEXIONSUB - ESTACION
50.000 40.000 30.000 20.000 10.0000 0.000 [s] 800.00 400.00 0.00 -400.00 -800.00 -1200.00
SVC laboratorio: Reactive Pow er in var
50.000 40.000 30.000 20.000 10.0000 0.000 [s] 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 -0.50
SVC laboratorio: Current Tap-Position in p.u.
U. de Chile Falla trifásica, barra baja tensión, subestación. Sistema de prueba Variables SVC(1)
Date: 8/9/2006 Annex: /3 D Ig S IL E N T
La discrepancia entre los puntos de operación del SVC en el sistema real de prueba y el sistema de prueba DigSILENT, se debe principalmente a que los controles implementados en ambos modelos no son los mismos. En el SVC real, se encuentra implementado un control por histéresis, mientras que en el SVC de DigSILENT, se implementa el controlador “IEEE Basic model 1” [2].