Métodos de cableado de transformadores en el proyecto de transmisión CC flexible de Xiamen
Ya sea un convertidor de dos o tres niveles con un punto neutro de CC conectado a tierra, o un convertidor modular multinivel con conexión a tierra de CA, el sistema de transmisión de CC flexible es un sistema simétrico unipolar. Durante el funcionamiento normal, no fluye corriente operativa a través de la tierra y no es necesario instalar un electrodo de tierra especial. Cuando falla la línea de CC o el convertidor, todo el sistema no puede continuar funcionando. Además, se puede formar una estructura asimétrica unipolar a través del bucle de tierra o de metal, que es similar a un polo de un sistema de transmisión HVDC tradicional.
Bajo los mismos parámetros del sistema, en comparación con el sistema simétrico unipolar, el nivel de voltaje de la válvula convertidora en el sistema asimétrico unipolar es el doble que el del sistema simétrico unipolar, y la asimetría en el lado de CC también es Aumentará el nivel de voltaje en el lado de CA del convertidor.
Para mejorar la capacidad de potencia y el nivel de voltaje del sistema de transmisión de CC flexible y cumplir con los requisitos de UHV y transmisión de alta potencia a larga distancia, el convertidor en la estación convertidora unipolar también puede estar compuesto por Varios convertidores de pequeña capacidad. Las unidades convertidoras de flujo están conectadas en serie y en paralelo. Como se muestra en la Figura 1, dos sistemas asimétricos unipolares conectados en serie también pueden formar un sistema simétrico bipolar similar a la transmisión HVDC tradicional.
El transformador de un sistema bipolar necesita soportar el voltaje de polarización de CC causado por la asimetría del voltaje de CC. A diferencia de los transformadores de CC convencionales, el transformador no necesita soportar los componentes armónicos generados por la estación convertidora. En la actualidad, la razón principal por la que los sistemas de transmisión de energía de CC flexibles adoptan estructuras unipolares es para reducir la incidencia de fallas del lado de CC. La mayoría de los proyectos de transmisión de energía de CC flexibles utilizan cables como bucles de transmisión. De esta forma, la fiabilidad de utilizar un único convertidor es relativamente mayor y se reduce el coste de ingeniería. Para sistemas de transmisión de CC flexibles de terminales múltiples, el método de cableado del sistema generalmente es una conexión en paralelo para garantizar que los convertidores funcionen al mismo nivel de voltaje de CC. Las redes CC flexibles de terminales múltiples en paralelo se pueden dividir en dos estructuras básicas: estrella y anillo. Otras estructuras complejas pueden verse como extensiones y combinaciones de estas dos estructuras. La Figura 2 muestra las cuatro topologías respectivamente.
Figura 2 Método de cableado típico de un sistema de transmisión de CC de múltiples terminales. Las estaciones convertidoras en paralelo funcionan al mismo nivel de voltaje de CC y la distribución de energía se logra cambiando la corriente de cada estación convertidora en serie; al mismo nivel de corriente CC, la distribución de energía se logra cambiando el voltaje de CC. La combinación de conexiones en paralelo y en serie aumenta la flexibilidad de las conexiones CC de terminales múltiples. En comparación con la conexión en serie, la conexión en paralelo tiene una menor pérdida de línea, un rango de ajuste más amplio, una coordinación de aislamiento más sencilla, un método de expansión más flexible y una economía sobresaliente. Por lo tanto, todos los proyectos de transmisión de energía CC con múltiples terminales que se ejecutan actualmente utilizan conexión en paralelo.