Transient characteristics and optimal control strategy of superconducting controllable reactor
Abstract
El Reactor Controlable Superconductor (SCR) es un equipo prometedor para compensar la potencia reactiva y mejorar la estabilidad de la tensión y la fiabilidad de un sistema energético. Dada la especial estructura y la complejidad del circuito magnético del SCR, falta un análisis en profundidad de las características transitorias y de la estrategia de control que tienen un importante efecto sobre su rendimiento. En este estudio se propone un análisis de las características transitorias y una estrategia óptima de control. En primer lugar, se presenta el principio básico de la operación y la impedancia del modelo analítico del SCR. Después, se analizan detalladamente las características transitorias en el componente de corriente continua (DC) y la sobretensión, proponiéndose una estrategia óptima de control basada en un interruptor de circuito y en tiristores anti-paralelos. Finalmente se validan el principio y los resultados de los métodos propuestos por simulación electromagnética y por experimentos con un prototipo a 380V/30kVar. Los resultados de la simulación y los experimentos demuestran que el componente de DC y la sobretensión se producen en el proceso transitorio. Cuando el ángulo de conexión del arrollamiento superconductor es de 90º, el componente de DC y la sobretensión son pequeños. El sistema de control óptimo propuesto puede evitar la producción del componente de DC y sobretensión que dañarían los arrollamientos superconductores. Los resultados obtenidos por este estudio podrán ser aplicados en el diseño de SCR con rendimientos óptimos.
