Estrategias de control en sistemas VSC-HVDC multi-terminal para la mejora de la estabilidad transitoria

La estabilidad transitoria es la capacidad de los generadores de mantener el sincronismo cuando ocurre alguna perturbación como cortocircuitos o pérdidas de grupos.
Por su parte, los sistemas VSC-MTDC, que están formados por redes híbridas HVDC/HVAC, se están convirtiendo en opciones cada vez más relevantes en los sistemas eléctricos gracias a su versatilidad frente a sistemas convencionales. Están formados por convertidores detallados MMC y, para el estudio de la estabilidad transitoria, por máquinas síncronas.
En este proyecto se ha estudiado la estabilidad transitoria de un sistema VSC-MTDC con tres convertidores conectados a tres máquinas síncronas. Uno de estos convertidores funciona como slack y controla la tensión de corriente continua para compensar los flujos de potencia que circulan por el sistema.
Se han propuesto estrategias de control e investigado alternativas de control para modelos más detallados para la mejora de la estabilidad transitoria. Para ello, se ha utilizado una herramienta de código abierto del proyecto europeo “Best Paths" basada en Matlab, Simulink y SimPowerSystems.
Se han implementado estrategias de control suplementarias P-WAF y Q-WAF en estos sistemas detallados mediante simulación electromagnética para la mejora de la estabilidad transitoria.
Se concluye que las estrategias de control son de gran utilidad, pero que es mejor utilizar simulación electromecánica para el estudio de la estabilidad transitoria para tener tiempos de simulación más rápidos. También se ha ahorrado tiempo al tener una herramienta diseñada con modelos detallados, pero se ha comprobado que es más lenta de lo que se esperaba.

Transient stability is the ability of generators to keep synchronism when an event happens for example short-circuits or group losses.
For their part, VSC-MTDC systems, which are shaped by hybrid networks HVDC/HVAC, are becoming relevant options in electric systems thanked to its adaptability comparing to conventional systems. They are formed by detailed MMC converters and, for transient stability studies, by synchronous machines.
In this project it has been studied transient stability in a VSC-MTDC system with three converters connected to three synchronous machines. One of these converters works as a slack and it controls direct current voltage to make up for power flows that circulate by the system.
Control strategies have been proposed and alternative controls have been investigated for more detailed models to improve transient stability. For that, an open access toolbox of “Best Paths” European project based on Matlab, Simulink and SimPowerSystems.
Supplementary control strategies have been implemented P-WAF and Q-WAF in these detailed systems by electromagnetic simulation to improve transient stability.
It is concluded that control strategies are very useful, but it is better to use electromechanics simulation for transient stability to have faster simulation times. Also, having a designed toolbox with detailed models have saved working time, but it is slower than it was thought.