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STATCOM ( Compensador síncrono estático) juega un papel crucial en el mantenimiento estabilidad de voltaje en sistemas de energía inyectando o absorbiendo dinámicamente potencia reactiva (VAR) Su capacidad para regular los niveles de tensión lo hace esencial para mejorar la calidad de la energía, especialmente en redes con alta penetración de energías renovables o redes muy cargadas, principalmente en redes de media o alta tensión.
STATCOM (Compensador síncrono estático) Es un dispositivo basado en electrónica de potencia que se utiliza en sistemas eléctricos para proporcionar compensación rápida de potencia reactiva, regulación de voltaje y mejora de la estabilidad. Pertenece a la familia de sistemas de transmisión de CA flexibles (FACTS) y se utiliza ampliamente en las redes eléctricas modernas para mejorar la calidad de la energía y la eficiencia del sistema.
A STATCOM Consiste en un convertidor de fuente de voltaje (VSC), un capacitor de CC y un transformador de acoplamiento.
El VSC genera un voltaje de CA en fase con la red pero con magnitud ajustable.
Si el voltaje de salida es mayor que el voltaje de la red, inyecta potencia reactiva capacitiva (adelantada).
Si el voltaje de salida es menor, absorbe potencia reactiva inductiva (retraso).
El condensador de CC proporciona el almacenamiento de energía necesario para el convertidor.
Compensación de potencia reactiva
Genera o absorbe potencia reactiva (VAR) dinámicamente para mantener la estabilidad del voltaje.
A diferencia de los SVC tradicionales (compensadores VAR estáticos), los STATCOM utilizan convertidores de fuente de voltaje (VSC) para una respuesta más suave y rápida.
Regulación de voltaje
Mantiene el voltaje del bus en un nivel deseado inyectando o absorbiendo energía reactiva.
Ayuda a mitigar caídas, subidas y parpadeos de tensión.
Rendimiento dinámico
Respuesta más rápida en comparación con los interruptores mecánicos y los compensadores basados en tiristores (tiempo de respuesta en milisegundos).
Eficaz para amortiguar las oscilaciones de potencia y mejorar la estabilidad transitoria.
No se necesitan grandes condensadores/reactores
Utiliza condensadores de CC y electrónica de potencia (IGBT/GTO) en lugar de voluminosos componentes pasivos.
Capacidad de arranque en negro
Alguno STATCOM Los sistemas pueden ayudar a restablecer la energía en caso de un apagón proporcionando soporte de energía reactiva.
STATCOMs (compensadores síncronos estáticos) y los SVC (compensadores VAR estáticos) proporcionan compensación de potencia reactiva, pero STATCOM Los sistemas de energía modernos ofrecen un rendimiento superior. A continuación, se muestra una comparación detallada:
| Dispositivo | Tiempo de respuesta | Trascendencia |
| STATCOM | < 1 ciclo (5–10 ms) | Mejor para la estabilidad transitoria, mitigación de parpadeo y control rápido de voltaje. |
| SVC (TCR/TSC) | 2–4 ciclos (40–100 ms) | Más lento debido a retrasos en la conmutación de tiristores. |
✅ STATCOM victorias → Esencial para parques eólicos/solares, enlaces HVDC y redes débiles que necesitan correcciones ultrarrápidas.
| Dispositivo | Comportamiento durante caídas de tensión |
| STATCOM | Mantiene la corriente reactiva completa incluso a voltajes muy bajos (hasta 0,2 pu). |
| SVC (TCR/TSC) | La potencia reactiva de salida disminuye con el voltaje² (P = V²/X). |
✅ STATCOM victorias → Fundamental para la resistencia a fallas (FRT) en energías renovables y para prevenir apagones.
| Dispositivo | Componentes | Requisito de espacio |
| STATCOM | Convertidor de fuente de voltaje (VSC) + condensador de CC | Compacto (30–50% más pequeño que el SVC). |
| SVC (TCR/TSC) | Reactores controlados por tiristores (TCR) + bancos de condensadores | Voluminoso (se necesitan reactores y condensadores grandes). |
✅ STATCOM Gana → Ideal para subestaciones urbanas, plataformas marinas e instalaciones móviles.
| Dispositivo | Generación armónica | Requisitos del filtro |
| STATCOM | Bajo (controlado por PWM, <3 % THD) | Se necesita un filtrado mínimo. |
| SVC (TCR/TSC) | Alto (5º, 7º armónicos) | Requiere filtros voluminosos. |
✅ STATCOM Gana → Reduce los costos de filtro y evita problemas de resonancia con la impedancia de la red.
STATCOM Puede diseñarse para conexión directa de media tensión (MV) (por ejemplo, 11–33 kV).
SVC a menudo requiere transformadores elevadores adicionales para redes MV/HV.
✅ STATCOM Gana → Menores costos y pérdidas de equipos.
| Dispositivo | Transición de potencia reactiva |
| STATCOM | Sin interrupciones (control continuo): sin demora entre los modos capacitivo/inductivo. |
| SVC (TCR/TSC) | Paso a paso (retardos de conmutación de TSC): limitado por el tamaño del banco de capacitores. |
✅ STATCOM Gana → Regulación de voltaje más suave y mejor estabilidad de la red.
STATCOM tiene menores pérdidas (~1–2%) en comparación con SVC (2–4%), especialmente con cargas bajas.
El SVC sufre pérdidas fijas en el reactor incluso cuando está inactivo.
✅ STATCOM Gana → Mejor para el ahorro de energía en sistemas de carga variable.
| Característica | Statcom | Servicio Civil |
| Velocidad | Más rápido (ms)✅ | Más lento (ciclos) |
| Soporte de bajo voltaje (LVRT) | Excelente✅ | Pobre |
| Huella | Compacto✅ | Voluminoso |
| Armonía | Bajo✅ | Alto |
| Eficiencia | Mejor✅ | mayores pérdidas |
| Costo (Pequeño-Mediano) | Competitivo✅ | Más barato para gran escala |
| Complejidad | Superior (tecnología VSC) | Más simples (tiristores)✅ |
Para redes modernas, energías renovables y control dinámico de voltaje, STATCOM es la mejor opción gracias a su velocidad, tamaño compacto y excelente rendimiento en baja tensión. Sin embargo, los SVC siguen siendo relevantes para proyectos a gran escala y sensibles a los costos, con requisitos de respuesta menos estrictos.
¿Necesita ayuda para elegir la solución ideal para su proyecto? Infórmenos sobre su nivel de voltaje, sus necesidades de MVAR y su aplicación. ventas@yt-electric.com
A continuación se presentan las especificaciones técnicas detalladas para un sistema STATCOM de media tensión, que cubren los parámetros clave necesarios para la adquisición, el diseño y la implementación:
| Especificaciones técnicas | |
| Parámetros generales | |
| Parámetros | Presupuesto |
| Voltaje nominal | 3,3 kV~35 kV (3,3 kV/6,6 kV/11 kV 15 kV/20 kV/25 kV/33 kV/35 kV) ±10% |
| Potencia reactiva nominal | 1MVAr ~ 100MVAr |
| Tiempo de respuesta | No más de 10ms |
| Sistema de refrigeración | Sistema refrigerado por aire o líquido |
| Modos de control | Regulación de voltaje, corrección de PF, control de VAR |
| Protocolo de comunicación | Integración IEC 61850, Modbus, DNP3 y SCADA |
| Características eléctricas | |
| Rango de operación de voltaje | 0,8 pu a 1,2 pu |
| Rango de frecuencia | 47–52 Hz o 57-62 Hz |
| Distorsión armónica (THD) | <3% (compatible con IEEE 519) |
| Capacidad de sobrecarga |
1,1 veces funcionamiento continuo, alarma después de 3 minutos 1,2 veces el viaje después de 1 minuto 1,3 veces el viaje instantáneamente |
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Diseño mecánico
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| Recinto | Tipo de contenedor para interior o exterior |
| Clasificación IP | IP30 (interior), IP54 (exterior) |
| Sistema de refrigeración | Sistema refrigerado por aire o líquido |
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Características de protección y seguridad
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Protección contra sobrecorriente, sobretensión y subtensión
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Capacidad de resistencia a cortocircuitos (1 s)
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| Sistemas de control redundantes (configuración N+1) | |
| Sistema de extinción de incendios (para unidades refrigeradas por líquido) | |
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Sistema de control
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| Controlador digital (basado en DSP/FPGA) | |
| Monitoreo en tiempo real (voltaje, corriente, flujo VAR) | |
| Algoritmos de autoajuste para respuesta dinámica | |
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Fuente de alimentación auxiliar
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400 V CA, 220 V CC, 110 V CC
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¿Necesita ayuda para elegir la solución ideal para su proyecto? Infórmenos sobre su nivel de voltaje, sus necesidades de MVAR y su aplicación. ventas@yt-electric.com
Compensación dinámica de alto voltaje (SVG Statcom) en sistemas de distribución de energía
1. Descripción general del proyecto
En las empresas metalúrgicas, el sistema de distribución eléctrica presenta un factor de potencia retardado y cargas reactivas y activas que cambian con frecuencia. La gran fluctuación e inestabilidad de la corriente reactiva provoca fluctuaciones de tensión en el sistema, lo que afecta gravemente el funcionamiento seguro de la red eléctrica y otros equipos. Si la electricidad doméstica también está conectada a la misma red eléctrica, las fluctuaciones de tensión del sistema provocarán parpadeos en las luces e interferirán con los motores y otros equipos eléctricos.
El uso de un Generador de VAR estático (SVG/Statcom) El sistema de distribución puede superar los problemas mencionados, ya que proporciona la potencia reactiva transitoria que requiere en cualquier momento, estabilizando así el sistema de suministro eléctrico. Además, aporta grandes beneficios a la industria metalúrgica, ya que la estabilidad de la tensión de alimentación permite un uso más eficiente del transformador de distribución y proporciona una potencia de distribución estable. La eliminación del flujo de corriente reactiva reduce las pérdidas en las líneas y los transformadores de las subestaciones. El factor de potencia del sistema también mejora significativamente. La inversión en estos equipos eficientes también reduce los costos operativos.
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De acuerdo con la potencia del dispositivo, la capacidad total de compensación de la barra colectora en la sección I se establece en 2 Mvar, y el SVG/Statcom debe conectarse a la Barra colectora de 11 kV A través de un armario de distribución de alta tensión. El dispositivo monitorea los cambios en la calidad de la energía de la barra colectora de 11 kV y ajusta la potencia reactiva de salida según dichos cambios. Permite ajustar de forma continua y rápida la potencia reactiva de un solo equipo de 0 a 2 Mvar, y el factor de potencia y la corriente armónica cumplen con los requisitos de las normas nacionales.
En función de la potencia del dispositivo, la capacidad total de compensación de la barra colectora del tramo II se fija en 3 Mvar, y el SVG /Statcom El producto debe conectarse a la barra colectora de 11 kV mediante un armario de distribución de alta tensión. El dispositivo monitorea los cambios en la calidad de la energía de la barra colectora de 11 kV y ajusta la potencia reactiva de salida según dichos cambios. Permite ajustar de forma continua y rápida la potencia reactiva de un equipo de 0 a 3 Mvar, y el factor de potencia y la corriente armónica cumplen con los requisitos de las normas nacionales.
2. Problemas de calidad de energía del Proyecto
La fuente de alimentación proporciona potencia activa PS y potencia reactiva QS (que puede ser potencia reactiva inductiva o potencia reactiva capacitiva). Si se ignoran las pérdidas del transformador y de la línea, se tiene... Una red eléctrica sin suficiente compensación de potencia reactiva presenta los siguientes problemas:
1) La red eléctrica transmite energía reactiva desde una ubicación remota;
2) El impacto reactivo de la carga afecta la calidad del suministro de energía de la red eléctrica local y de la red eléctrica superior;
3) El desequilibrio y los armónicos de la carga también afectarán la calidad de la energía de la red eléctrica;
Por lo tanto, el sistema de energía generalmente requiere potencia reactiva necesaria, desequilibrio y compensación armónica para la carga de energía para mejorar la capacidad de carga del sistema de energía, purificar la red eléctrica y mejorar la calidad de la energía de la red eléctrica.
3. SVG/Statcom para compensación de potencia reactiva, filtrado de armónicos, soporte de voltaje.
3.1 Objetivo de diseño
1) Mantener el factor de potencia en 0,95 y superior (ajustable);
2) Estabilizar el voltaje del sistema (ajustable);
3) La corriente armónica cumple con los estándares nacionales;
4) Corriente de salida nominal con compensación dinámica THD ≤ 3 %;
5) La capacidad reactiva compensada rastrea automáticamente los cambios en la red;
6) Tiempo de respuesta de compensación dinámica ≤5 ms;
7) Permitir una capacidad de sobrecarga de corto plazo de 1,2 veces;
8) Función de protección completa;
9) Interfaz hombre-máquina amigable;
10) Interfaz de comunicación flexible, monitoreo remoto del funcionamiento del equipo y registro de datos de operación;
3.2 Requisitos técnicos para SVG/Statcom
El conjunto completo de Statcom deberá cumplir con los requisitos técnicos de potencia reactiva, regulación de tensión, factor de potencia y control de armónicos, y deberá cumplir con los siguientes indicadores técnicos:
1) Capacidad de producción
El conjunto completo de dispositivos toma el factor de potencia del lado del bus o el voltaje del bus como objetivo de control, y la capacidad de compensación nominal del dispositivo SVG/Statcom es un ajuste continuo y suave dentro del rango de 0 a 4 Mvar.
2) Tiempo de respuesta
El SVG/Statcom El dispositivo puede rastrear dinámicamente los cambios en la tensión de la red y ajustar dinámicamente la salida reactiva según estos cambios para lograr la función de estabilización de la tensión. El tiempo de respuesta dinámico no supera los 5 ms.
3) Capacidad de sobrecarga
El conjunto completo de dispositivos deberá tener una cierta capacidad de sobrecarga, y la capacidad de compensación reactiva de sobrecarga deberá ser del 110% de la capacidad nominal del conjunto completo de dispositivos para un funcionamiento a largo plazo;
4) Método de enfriamiento
El conjunto completo de dispositivos adopta enfriamiento por aire, que tiene tecnología avanzada, funcionamiento seguro y confiable, y se adapta al entorno del sitio.
5) Tensión armónica
La tasa de distorsión total del voltaje armónico, la tasa de contenido de voltaje armónico impar y la tasa de contenido de voltaje armónico par de la barra colectora inyectada en el punto de conexión común del sistema (punto PCC) cumplen con los requisitos de la norma.
6) Corriente armónica
Las corrientes armónicas inyectadas en la barra colectora del punto de conexión común del sistema (punto PCC) cumplen los requisitos de la norma.
7) Desequilibrio de tensión trifásica
El desequilibrio de tensión provocado por la barra colectora del punto de conexión común es ≤2%, lo que cumple los requisitos de la norma.
8) Fluctuación de voltaje
Después de eliminar la fluctuación de voltaje de fondo, la fluctuación de voltaje d% de la barra colectora del punto de conexión común de la red eléctrica es ≤2%, lo que cumple con los requisitos de la norma.
9) Factor de potencia
Si la capacidad de compensación es suficiente y la potencia activa es mayor a 0,2 MW, el factor de potencia promedio mensual del bus después de la compensación es mayor o igual a 0,95 (el factor de potencia se puede configurar en la interfaz hombre-máquina) y no habrá sobrecompensación.
10) Rango de voltaje de entrada
Se permite que la tensión de entrada varíe del 90% al 115% de la tensión nominal.
11) Rango de frecuencia de entrada
La frecuencia de entrada puede variar entre 48 y 51 Hz.
12) Función de paso de bajo voltaje
Cumplir con los requisitos de la norma.
3.3 Efecto del esquema de funcionamiento del dispositivo SVG
1) El dispositivo debe proporcionar las señales de corriente de la red de las tres fases A, B y C del armario de entrada de barras de 11 kV en obra. Una vez conectado a la red, el dispositivo puede permanecer conectado durante 24 horas. El dispositivo monitorizará automáticamente los cambios en el factor de potencia de la red para mantenerlo en un valor establecido de 0,95-1 (sin sobrecompensación).
2) Cuando se opera con el voltaje de la barra colectora como objetivo, operará de acuerdo con el valor objetivo establecido por el usuario.
3) El período de tiempo con el factor de potencia como objetivo o el voltaje del lado de la red como objetivo se puede configurar libremente.
compatible con la red ipv6
