Productos de demanda, carga y compensación de potencia reactiva

Potencia reactiva La demanda y la carga son conceptos importantes en los sistemas eléctricos, especialmente en el contexto de la calidad de la energía, la estabilidad de la red y la gestión eficiente de la energía. A continuación, se explican ambos conceptos:

Demanda de potencia reactiva

Potencia reactiva (medida en VAR , Voltio-Amperio Reactivo) es la potencia requerida por cargas inductivas o capacitivas para mantener campos electromagnéticos en dispositivos como motores, transformadores y líneas de transmisión. A diferencia de potencia activa (W, Watts) La potencia reactiva no realiza trabajo útil pero es necesaria para el funcionamiento de los sistemas de CA.

• Fuentes de demanda de potencia reactiva :

  • Cargas inductivas (por ejemplo, motores, transformadores) consumen energía reactiva.

  • Cargas capacitivas (por ejemplo, líneas de transmisión largas, bancos de condensadores) pueden generar energía reactiva.

  • La electrónica de potencia y las cargas no lineales (por ejemplo, inversores, variadores de velocidad) también pueden afectar la demanda de energía reactiva.

• Efectos de la alta demanda de potencia reactiva:

  • Aumento de las pérdidas de línea ( $I^{2}R$ pérdidas).

  • Caídas de tensión e inestabilidad.

  • Factor de potencia (FP) reducido, lo que genera ineficiencia y posibles sanciones por parte de las empresas de servicios públicos.

• Métodos de mitigación:

  • Corrección del factor de potencia (PFC) utilizando bancos de condensadores o condensadores síncronos.

  • Compensadores VAR estáticos (SVC) o Compensadores síncronos estáticos (STATCOM) para compensación dinámica.

  • Gestión adecuada de la carga y uso de dispositivos energéticamente eficientes.

Potencia reactiva y carga (vehículos eléctricos y de batería)

Cuando se discute cargando (por ejemplo, estaciones de carga de vehículos eléctricos o sistemas de almacenamiento de baterías), la potencia reactiva juega un papel en la calidad y la eficiencia de la energía.

• Cargadores de vehículos eléctricos y potencia reactiva:

  • Los cargadores de vehículos eléctricos modernos (especialmente los cargadores rápidos de CC) utilizan electrónica de potencia (rectificadores/inversores), que pueden introducir armónicos y demanda de potencia reactiva.

  • Algunos cargadores funcionan a factor de potencia bajo Si no se diseña adecuadamente, aumenta la tensión de la red.

  • Cargadores inteligentes con corrección del factor de potencia activa (PFC) ayudar a minimizar la demanda de energía reactiva.

• Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) :

  • Los sistemas basados en inversores pueden proporcionar soporte de potencia reactiva a la red (similar a STATCOM).

  • Pueden ayudar a estabilizar el voltaje y mejorar el factor de potencia dinámicamente.

Consideraciones clave para la gestión de potencia reactiva en sistemas de carga:

1. Corrección del factor de potencia (PFC):

   • Utilice circuitos PFC en los cargadores para reducir la demanda de energía reactiva.

   • Garantizar el cumplimiento de los códigos de red (por ejemplo, IEEE 1547, IEC 61851).

2. Integración de red inteligente:

   • Los sistemas de vehículo a red (V2G) pueden suministrar energía reactiva cuando están inactivos.

   • Las estrategias de carga que apoyan la red pueden ayudar a equilibrar la energía reactiva.

3. Mitigación de armónicos:

   • Dado que la electrónica de potencia introduce armónicos, pueden ser necesarios filtros.

Soluciones(Productos) de compensación de potencia reactiva

La demanda de energía reactiva debe gestionarse eficientemente, especialmente con el aumento de la electrificación (vehículos eléctricos, energías renovables). Las técnicas de compensación adecuadas y las soluciones de carga inteligente pueden mejorar la estabilidad de la red y la eficiencia energética.

Los productos de compensación de potencia reactiva se utilizan para mejorar el factor de potencia, reducir las pérdidas de energía y estabilizar la tensión en los sistemas eléctricos. A continuación, se presenta una breve introducción a los tipos principales:

1. Bancos de condensadores (fijos o conmutados)

• Objetivo: Proporcionar potencia reactiva para compensar cargas inductivas (por ejemplo, motores, transformadores).

• Tipos:

  • Condensadores fijos: Siempre conectado (para cargas constantes).

  • Condensadores conmutados (escalonados): Se ajusta automáticamente según la demanda.

• Aplicaciones: Fábricas, edificios comerciales, redes de distribución de energía.

2. Compensadores VAR estáticos (SVC)

• Objetivo: Ajuste rápido de potencia reactiva mediante reactores controlados por tiristores (TCR) + condensadores .

• Beneficios: Respuesta dinámica (milisegundos), control de voltaje suave.

• Aplicaciones: Plantas industriales, redes de energía renovable, ferrocarriles.

3. STATCOM (Compensador síncrono estático)

• Objetivo: Usos electrónica de potencia (IGBT) para inyectar/absorber potencia reactiva instantáneamente.

• Beneficios: Más rápido que los SVC, sin condensadores/reactores voluminosos, mejor para redes débiles.

• Aplicaciones: Parques eólicos/solares, centros de datos, redes de alta tensión.

4. Condensadores síncronos

• Objetivo: A máquina rotatoria (como un motor sin carga) que genera/absorbe potencia reactiva.

• Beneficios: Alta inercia (ayuda a la estabilidad de la red), larga vida útil.

• Aplicaciones: Subestaciones de gran tamaño y soporte de red tradicional.

5. Dispositivos de corrección del factor de potencia activa (PFC) ( Generador de variables estáticas , Filtros armónicos activos )

• Objetivo: Integrado en lo moderno Sistemas UPS, cargadores de vehículos eléctricos y variadores industriales para minimizar la potencia reactiva.

• Beneficios: Solución compacta e integrada para cargas electrónicas.

¿Desea profundizar en algún aspecto específico (por ejemplo, métodos de compensación de potencia reactiva o impacto en los cargadores de vehículos eléctricos)? Contáctenos. sales@yt-electric.com