ES2870604T3

ES2870604T3 - Estabilización de una red de suministro de energía eléctrica

Info

Publication number: ES2870604T3
Application number: ES17727162T
Authority: ES
Inventors: Christoph Armschat; Ervin Spahic; HOLGER MüLLER
Original assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: WO2018215059A1; EP3602718A1; EP3602718B1; PL3602718T3

Abstract

Circuito de regulación de red (1) para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica (3), que comprende - un compensador estático de la potencia reactiva (5), - una resistencia de carga (7) que puede controlarse de forma electrónica, - un primer regulador de potencia (9), mediante el cual la resistencia de carga (7) puede regularse de forma electrónica, y - una unidad de control (11) para controlar o regular el compensador de potencia reactiva (5) y la resistencia de carga (7), - donde la resistencia de carga (7) está dispuesta en un ramal de corriente de resistencia (16), que está conectado paralelamente con respecto a por lo menos un ramal de corriente de compensación (13 a 15) del compensador estático de potencia reactiva (5), caracterizado porque el primer regulador de potencia (9) es un regulador de tiristor o un regulador IGBT que posibilita un control de corte de fase de la resistencia de carga, y en el ramal de corriente de resistencia (16) está dispuesto un primer interruptor (35) que está diseñado como disyuntor o como seccionador.

Description

DESCRIPCIÓN

Estabilización de una red de suministro de energía eléctrica

La presente invención hace referencia a un circuito de regulación de red y a un procedimiento para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica.

En las redes eléctricas de transferencia de energía eléctrica cada vez es más importante la cuestión de la estabilización de la tensión de la red y de la frecuencia de la red. Hasta el momento, una gran parte de la energía eléctrica se generaba mediante centrales térmicas que generan energía eléctrica de forma fiable y bien planificable. En combinación con una integración cada vez mayor de fuentes de energía renovables, como viento y sol, en el caso de una desconexión simultánea de centrales eléctricas de carbón y centrales nucleares, la alimentación hacia la red de energía eléctrica fluctúa en mayor grado que antes y en periodos de tiempo más cortos, lo cual puede conducir a fluctuaciones de la tensión de la red y de la frecuencia de la red. Los generadores de corriente convencionales pueden ralentizar y limitar fluctuaciones de esa clase mediante la excitación del generador (tensión de la red) y mediante masas rotativas (frecuencia de la red). Las turbinas eólicas y las instalaciones fotovoltaicas, sin embargo, están conectadas a la red de suministro de energía eléctrica mediante medios operativos electrónicos de potencia y, con ello, no ponen a disposición de la red masas rotativas.

Por la primera publicación de la solicitud WO 2012/045231 A1 se conoce un procedimiento para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica, en la cual, mediante una carga controlable, puede estabilizarse la frecuencia de la red de suministro de energía eléctrica. Para ello, en caso necesario, se varía la potencia activa que se presenta en la carga.

En el documento 101924371 B se describe un procedimiento para mejorar la calidad de la corriente. Para ello, a una red de energía eléctrica trifásica están conectados condensadores conectados al tiristor, inductancias controladas por el tiristor, un filtro activo, así como un generador estático de potencia reactiva.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo mejorado y un procedimiento mejorado para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica.

El objeto, en cuanto al dispositivo, según la invención, se soluciona mediante las características de la reivindicación 1, y en cuanto al procedimiento, mediante las características de la reivindicación 12.

En las reivindicaciones dependientes se indican variantes ventajosas de la invención.

Un circuito de regulación de red según la invención para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica comprende un compensador estático de potencia reactiva, una resistencia de carga que puede controlarse de forma electrónica, un primer regulador de potencia, mediante el cual la resistencia de carga puede regularse de forma electrónica, y una unidad de control para controlar o regular el compensador de potencia reactiva y la resistencia de carga. La resistencia de carga está dispuesta en un ramal de corriente de resistencia, que está conectado paralelamente con respecto a por lo menos un ramal de corriente de compensación del compensador estático de potencia reactiva. Según la invención, por tanto, para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica se combinan un compensador estático de la potencia reactiva y una resistencia de carga que puede controlarse de forma electrónica, que pueden controlarse o regularse mediante una unidad de control de orden superior. Mediante un control electrónico o una regulación del compensador estático de potencia reactiva y de la resistencia de carga, esto posibilita estabilizar la tensión de red y la frecuencia de red, de la red de suministro de energía eléctrica, así como regular o controlar el flujo de potencia reactiva y el flujo de potencia activa en la red de suministro de energía eléctrica. En particular, la resistencia de carga, mediante el primer regulador de potencia, puede utilizarse de forma específica para la energía eléctrica tomada desde la red de suministro de energía eléctrica, para estabilizar la frecuencia de la red en caso necesario y controlar el flujo de potencia activa en la red de suministro de energía eléctrica. La capacidad de control electrónica de la resistencia de carga, de manera ventajosa, posibilita una conexión rápida de la resistencia de carga, que está adaptada a la respectiva necesidad de toma de energía eléctrica. Con el compensador estático de potencia reactiva en particular puede estabilizarse la tensión de la red y puede controlarse el flujo de potencia reactiva.

En la invención se prevé que el primer regulador de potencia sea un regulador de tiristor o un regulador IGBT, es decir, un regulador de potencia con transistores bipolares con electrodo de puerta aislada (IGBT, siglas del inglés, de transistor bipolar de puerta aislada), que posibilita un control de corte de fase de la resistencia de carga. Debido a esto, de manera ventajosa, puede alcanzarse una dosificación precisa de la energía eléctrica tomada desde la red de suministro de energía eléctrica, que esté adaptada a la respectiva necesidad de toma de energía eléctrica.

En otra configuración de la invención se prevé que la resistencia de carga presente una carcasa eléctricamente aislante y dos electrodos dispuestos en la carcasa, donde en el funcionamiento de la resistencia de carga la carcasa, al menos parcialmente, está llenada con un líquido, y los electrodos presentan diferentes potenciales eléctricos y se sumergen en el líquido. En particular se prevé la utilización de una resistencia de carga conocida por la solicitud de patente con el número de solicitud PCT/EP2016/072571. Las resistencias de carga de esa clase, mediante la aplicación de una tensión del electrodo entre los electrodos de la resistencia de carga, permiten tomar energía eléctrica rápidamente desde la red de suministro de energía eléctrica, que mediante el calentamiento del líquido en la resistencia de carga se transforma en calor. La toma de energía eléctrica puede ser controlada mediante el controlador de la tensión del electrodo. De manera alternativa, la resistencia de carga también puede estar realizada de otro modo, por ejemplo como una resistencia refrigerada con aire.

En otra variante de la invención se prevé que el primer regulador de potencia esté dispuesto en el ramal de corriente de resistencia. De manera alternativa, el primer regulador de potencia puede estar conectado en serie con respecto al circuito paralelo del ramal de corriente de resistencia y de al menos un ramal de corriente de compensación. En la primera alternativa, el primer regulador de potencia se utiliza especialmente para regular la resistencia de carga. En la segunda alternativa, el primer regulador de potencia también puede utilizarse para el ajuste de componentes del compensador de potencia reactiva, debido a lo cual puede reducirse el número de los reguladores de potencia y, debido a esto, pueden reducirse también los costes del circuito de regulación de la red.

En la invención se prevé que un primer interruptor esté dispuesto en el ramal de corriente de resistencia. Esto posibilita desconectar la resistencia de carga cuando la misma no se necesita.

En otra variante de la invención se prevé que en un primer ramal de corriente de compensación esté dispuesto un inductor de compensación. Mediante el inductor de compensación, de manera ventajosa, puede influenciarse en particular el flujo de potencia reactiva en la red de suministro de energía eléctrica. En particular, en el primer ramal de corriente de compensación puede estar dispuesto además un segundo regulador de potencia, por ejemplo un regulador de tiristor, para regular el inductor de compensación o un segundo interruptor. De este modo, en el primer ramal de corriente de compensación puede implementarse un reactor controlado por tiristor (TCR = Thyristor Controlled Reactor) o un reactor conmutado de forma mecánica (MSR = Mechanically Switched Reactor), para la compensación de la potencia reactiva. Además, un interruptor de derivación puede estar conectado de forma paralela con respecto al primer ramal de corriente de compensación. Un interruptor de derivación de esa clase en particular es ventajoso en el caso de la realización de una compensación en serie, controlada por tiristor (TCSC = Thyristor Controlled Series Compensation), mediante el compensador de potencia reactiva.

En otra variante de la invención se prevé que en un segundo ramal de corriente de compensación esté dispuesto un condensador de compensación. En particular, en el segundo ramal de corriente de compensación puede estar dispuesto además un tercer regulador de potencia, para regular el inductor de compensación, o un tercer interruptor. Debido a esto, en el segundo ramal de corriente de compensación puede implementarse un condensador controlado por tiristor (TSC = Thyristor Switched Capacitor) o un condensador conmutado de forma mecánica (MSC = Mechanically Switched Capacitor), para la compensación de la potencia reactiva.

En otra variante de la invención se prevé que en un tercer ramal de corriente de compensación esté dispuesto un filtro de armónicos. Debido a esto, de manera ventajosa, pueden reducirse armónicos en la red de suministro de energía eléctrica.

En el procedimiento según la invención para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica, mediante un circuito de regulación de red según la invención se estabilizan una tensión de la red y una frecuencia de red, de la red de suministro de energía eléctrica, y se regulan o controlan un flujo de potencia reactiva y un flujo de potencia activa. Del modo ya explicado, de este modo, la resistencia de carga, mediante el primer regulador de potencia, puede utilizarse de forma específica para la toma de energía eléctrica rápida desde la red de suministro de energía eléctrica, en particular, en caso necesario, para estabilizar la frecuencia de la red y controlar el flujo de potencia activa en la red de suministro de energía eléctrica, mientras que con el compensador estático de potencia reactiva en particular puede estabilizarse la tensión de la red y puede controlarse el flujo de potencia reactiva.

Las propiedades, características y ventajas de esta invención, descritas anteriormente, así como el modo de alcanzar las mismas, se aclaran y se vuelven más compresibles con relación a la siguiente descripción de ejemplos de ejecución que se explican en detalle en combinación con los dibujos.

Muestran:

Figura 1 un esquema de conexiones de un primer ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica,

Figura 2 un esquema de conexiones de un segundo ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica,

Figura 3 un esquema de conexiones de un tercer ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica,

Figura 4 un esquema de conexiones de un cuarto ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica,

Figura 5 un esquema de conexiones de un quinto ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica,

Figura 6 un esquema de conexiones de un sexto ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica.

En las figuras, las partes que se corresponden unas a otras están provistas de los mismos símbolos de referencia. La figura 1 muestra un esquema de conexiones de un primer ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica trifásica 3. El circuito de regulación de red 1 comprende un compensador estático de potencia reactiva 5 para cada fase de la red de suministro de energía eléctrica 3, una resistencia de carga 7 que puede controlarse de forma electrónica y un primer regulador de potencia 9, y una unidad de control 11 para controlar o regular el compensador de potencia reactiva 5 y las resistencias de carga 7.

El compensador de potencia reactiva 5 comprende varios ramales de corriente de compensación 13 a 15 respectivamente trifásica, que están conectados paralelamente unos con respecto a otros, y con respecto a un ramal de corriente de resistencia trifásica 16. En un primer ramal de corriente de compensación 13, para cada fase están dispuestos un inductor de compensación 17 y un segundo regulador de potencia 19, para regular el inductor de compensación 17, que juntos forman un reactor controlado por tiristor (TCR = Thyristor Controlled Reactor). En un segundo ramal de corriente de compensación 14, para cada fase están dispuestos un condensador de compensación 21 y un tercer regulador de potencia 23, para regular el inductor de compensación 21, que juntos forman un condensador controlado por tiristor (TSC = Thyristor Switched Capacitor). En un tercer ramal de corriente de compensación 15, para cada fase está dispuesto un filtro de armónicos 25 (FC = Fixed Filter Circuit). En el ramal de corriente de resistencia 16, para cada fase están dispuestos una resistencia de carga 7 y un primer regulador de potencia 9.

Cada regulador de potencia 9, 19, 23 está realizado como un regulador de tiristor, que comprende un circuito de tiristor 27 con dos tiristores conectados de forma anti-paralela uno con respecto a otro y una unidad de control del tiristor 29 para activar los tiristores. Todos los reguladores de potencia 9, 19, 23 están conectados con la unidad de control 11 y pueden activarse mediante la unidad de control 11.

Cada filtro de armónicos 25 comprende un condensador de filtro 31 y un inductor de filtro 33 conectado en serie con respecto al mismo.

El circuito de regulación de red 1, por ejemplo, mediante un transformador de acoplamiento 2, está acoplado a la red de suministro de energía eléctrica 3. Los ramales de corriente de compensación trifásica 13 a 15, y el ramal de corriente de resistencia 16 son guiados respectivamente en un punto neutro 40. Los puntos neutros 40 pueden implementarse aislados unos con respecto a otros, o conectados unos con otros y aislados a tierra, o puestos a tierra.

Cada resistencia de carga 7 presenta una carcasa eléctricamente aislante y dos electrodos dispuestos en la carcasa, donde en el funcionamiento de la resistencia de carga 7 la carcasa, al menos parcialmente, está llenada con un líquido, y los electrodos presentan diferentes potenciales eléctricos y se sumergen en el líquido. Una resistencia de esa clase se conoce por la solicitud de patente con el número de solicitud PCT/EP2016/072571 y, por lo tanto, no se describe aquí en detalle. De manera alternativa, las resistencias de carga 7 también pueden estar realizadas de otro modo, respectivamente como una resistencia refrigerada con aire. Cada resistencia de carga 7 puede regularse de forma electrónica mediante un primer regulador de potencia 9, donde la tensión de los electrodos, entre los electrodos de la resistencia de carga 7, puede controlarse con un control de corte de fase. El ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1, mostrado en la figura 1, puede modificarse a este respecto, de manera que el circuito de regulación de red 1 no presente al menos uno de los ramales de corriente de compensación 13 a 15, por ejemplo el segundo ramal de corriente de compensación 14 o el tercer ramal de corriente de compensación 15. De manera alternativa o adicional, dos o más de las unidades de control de tiristor 29 pueden combinarse unas con otras, en lugar de estar realizadas respectivamente de forma separada. Por ejemplo, la unidad de control de tiristor 29 de un primer regulador de potencia 9 puede integrarse en la unidad de control de tiristor 29 de un segundo o de un tercer regulador de potencia 19, 23, y/o para un segundo regulador de potencia 19 y un tercer regulador de potencia 23 puede estar proporcionada una unidad de control de tiristor 29 en común. Además, una, varias o todas las unidades de control de tiristor 29 pueden estar integradas en la unidad de control 11.

La figura 2 muestra un esquema de conexiones de un segundo ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica trifásica 3. El circuito de regulación de red 1 comprende un compensador estático de potencia reactiva 5 para cada fase de la red de suministro de energía eléctrica 3, una resistencia de carga 7 que puede controlarse de forma electrónica y un primer regulador de potencia 9, y una unidad de control 11 para controlar o regular el compensador de potencia reactiva 5 y las resistencias de carga 7.

El compensador de potencia reactiva 5 comprende respectivamente dos ramales de corriente de compensación trifásicas 13 a 14, que están conectados paralelamente unos con respecto a otros, y con respecto a un ramal de corriente de resistencia 16. En el ramal de corriente de resistencia 16, para cada fase están dispuestos una resistencia de carga 7, un primer regulador de potencia 9 y un primer interruptor 35, mediante el cual puede desconectarse (interrumpirse) la fase del ramal de corriente de resistencia 16. En un primer ramal de corriente de compensación 13, para cada fase están dispuestos un inductor de compensación 17 y un segundo interruptor 36, mediante el cual puede desconectarse (interrumpirse) la fase de el primer ramal de corriente de compensación 13, que juntos forman un reactor conectado de forma mecánica (MSR = Mechanically Switched Reactor). En un segundo ramal de corriente de compensación 14, para cada fase están dispuestos un condensador de compensación 21 y un tercer interruptor 37, mediante el cual puede desconectarse (interrumpirse) la fase del segundo ramal de corriente de compensación 14, que juntos forman un condensador conectado de forma mecánica (MSC = Mechanically Switched Capacitor).

La resistencia de carga 7 y el primer regulador de potencia 9 de cada fase están realizados como en el ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1. Cada primer regulador de potencia 9 y cada interruptor 35 a 37 están conectados con la unidad de control 11 y pueden activarse mediante la unidad de control 11. Mediante los interruptores 35 a 37, los ramales de corriente de compensación 13, 14 y el ramal de corriente de resistencia 16 pueden conectarse y desconectarse independientemente uno de otro. Mediante cada primer regulador de potencia 9, una resistencia de carga 7 puede ajustarse de forma análoga al ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1.

Las fases del circuito de regulación de red 1 son guiadas en un punto neutro 40, que está realizado aislado a tierra o puesto a tierra.

El ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 mostrado en la figura 2, a este respecto, puede modificarse de manera que el circuito de regulación de red 1 presente varios primeros ramales de corriente de compensación 13 conectados de forma paralela con respecto al ramal de corriente de resistencia 16 y/o varios segundos ramales de corriente de compensación 14 conectados de forma paralela con respecto al ramal de corriente de resistencia 16 y/o al menos un tercer ramal de corriente de compensación 16 conectado de forma paralela con respecto al ramal de corriente de resistencia 16, en el cual, de forma análoga a la figura 1, un filtro de armónicos 25 está dispuesto para cada fase.

La figura 3 muestra un esquema de conexiones de un tercer ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica trifásica 3. El circuito de regulación de red 1 comprende un compensador estático de potencia reactiva 5 para cada fase, dos resistencias de carga 7 que pueden controlarse de forma electrónica y un primer regulador de potencia 9, y una unidad de control 11 para controlar o regular el compensador de potencia reactiva 5 y las resistencias de carga 7. Cada resistencia de carga 7 está dispuesta en un ramal de corriente de resistencia 16, en la cual, para cada fase, está dispuesto además un primer interruptor 35, mediante el cual puede desconectarse (interrumpirse) la fase del ramal de corriente de resistencia 16. El compensador de potencia reactiva 5 comprende dos primeros ramales de corriente de compensación 13 respectivamente trifásica y dos segundos ramales de corriente de compensación 14 respectivamente trifásica, que están conectados paralelamente unos con respecto a otros, y con respecto a los ramales de corriente de resistencia 16. En cada primer ramal de corriente de compensación 13, para cada fase están dispuestos un inductor de compensación 17 y un segundo interruptor 36, mediante el cual puede desconectarse (interrumpirse) la fase dea primer ramal de corriente de compensación 13. En cada segundo ramal de corriente de compensación 14, para cada fase están dispuestos un condensador de compensación 21 y un tercer interruptor 37, mediante el cual puede desconectarse (interrumpirse) la fase del segundo ramal de corriente de compensación 14.

El circuito de regulación de red 1, por ejemplo, nuevamente mediante un transformador de acoplamiento 2, está acoplado a la red de suministro de energía eléctrica 3. Las fases del circuito de regulación de red 1 son guiadas en un punto neutro 40, que está realizado aislado a tierra o puesto a tierra.

Cada primer regulador de potencia 9 está conectado en serie con respecto al circuito paralelo respectivamente de una fase de los ramales de corriente de compensación 13, 14 y de los ramales de corriente de resistencia 16.

Cada resistencia de carga 7 y el primer regulador de potencia 9 están realizados como en el ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1. Cada primer regulador de potencia 9 y cada interruptor 35 a 37 están conectados con la unidad de control 11 y pueden activarse mediante la unidad de control 11. Mediante los interruptores 35 a 37, los ramales de corriente de compensación 13, 14 y los ramales de corriente de resistencia 16 pueden conectarse y desconectarse independientemente uno de otro. Mediante los primeros reguladores de potencia 9 pueden ajustarse los inductores de compensación 17 respectivamente conectados, los condensadores de compensación 21 y/o las resistencias de carga 7.

El ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 mostrado en la figura 3, a este respecto, puede modificarse de manera que el circuito de regulación de red 1 presente un número de ramales de corriente de resistencia 16 distinto de dos y/o un número de ramales de corriente de compensación 13 distinto de dos, y/o un número de segundos ramales de corriente de compensación 14 distinto de dos y/o al menos un tercer ramal de corriente de compensación 16 conectado de forma paralela con respecto a los ramales de corriente de resistencia 16, a los primeros ramales de corriente de compensación 13 y a los segundos ramales de corriente de compensación 14, en el cual, de forma análoga a la figura 1, un filtro de armónicos 25 está dispuesto para cada fase. Los interruptores 35 a 37 de los ejemplos de ejecución mostrados en las figuras 2 y 3, a modo de ejemplo, están diseñados como disyuntores o seccionadores.

La figura 4 muestra un esquema de conexiones de un cuarto ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica trifásica 3. Este ejemplo de ejecución se diferencia del ejemplo de ejecución representado en la figura 3, en el hecho de que el circuito de regulación de red 1 presenta respectivamente sólo un primer ramal de corriente de compensación 13, un segundo ramal de corriente de compensación 14 y un ramal de corriente de resistencia 16, y ningún interruptor 35 a 37.

La figura 5 muestra un esquema de conexiones de un quinto ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica trifásica 3. El circuito de regulación de red 1 comprende un compensador estático de potencia reactiva 5 para cada fase, una resistencia de carga 7 que puede controlarse de forma electrónica y un primer regulador de potencia 9, y una unidad de control 11 para controlar o regular el compensador de potencia reactiva 5 y las resistencias de carga 7.

El compensador de potencia reactiva 5 presenta un convertidor multi-nivel modular para la compensación de la potencia reactiva y está realizado como se describe en M. Pereira et al: "SVC PLUS: An MMC STATCOM for Network and Grid Access Applications", IEEE TRONDHEIM POWER TECH, 2011.

La resistencia de carga 7 y el primer regulador de potencia 9 de cada fase están dispuestos en un ramal de corriente de resistencia 16 que está conectado paralelamente con respecto al compensador de potencia reactiva 5. La resistencia de carga 7 y el primer regulador de potencia 9 están realizados como en el ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1. Mediante el primer regulador de potencia 9, la resistencia de carga 7 puede ajustarse de forma análoga al ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1. Cada primer regulador de potencia 9 y el compensador de potencia reactiva 5 están conectados con la unidad de control 11 y pueden activarse mediante la unidad de control 11.

El circuito de regulación de red 1, por ejemplo, mediante un transformador de acoplamiento 2, está acoplado a la red de suministro de energía eléctrica 3.

La figura 6 muestra un esquema de conexiones de un sexto ejemplo de ejecución de un circuito de regulación de red 1 para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica trifásica 3. El circuito de regulación de red 1 comprende un compensador estático de potencia reactiva 5 para cada fase, una resistencia de carga 7 que puede controlarse de forma electrónica y un primer regulador de potencia 9, y una unidad de control 11 para controlar o regular el compensador de potencia reactiva 5 y las resistencias de carga 7.

El compensador de potencia reactiva 5 está diseñado para la compensación en serie controlada por tiristores (TCSC = Thyristor Controlled Series Compensation) y comprende dos ramales de corriente de compensación 13, 14 respectivamente trifásicas, que están conectados paralelamente uno con respecto a otro y con respecto a un ramal de corriente de resistencia 16 trifásica. En un primer ramal de corriente de compensación 13, para cada fase están dispuestos un inductor de compensación 17 y un segundo regulador de potencia 19, para regular el inductor de compensación 17. En un segundo ramal de corriente de compensación 14, para cada fase está dispuesto un condensador de compensación 21. Paralelamente con respecto a los ramales de corriente de compensación 13, 14 y al ramal de corriente de resistencia 16, para cada fase está conectado un interruptor de derivación 38. En el ramal de corriente de resistencia 16, para cada fase están dispuestos una resistencia de carga 7 y un primer regulador de potencia 9.

La resistencia de carga 7 y los reguladores de potencia 9, 19 de cada fase están realizados como en el ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1. Mediante cada primer regulador de potencia 9, una resistencia de carga 7 puede ajustarse de forma análoga al ejemplo de ejecución descrito mediante la figura 1. Los reguladores de potencia 9, 19 y el interruptor de derivación 38 están conectados con la unidad de control 11 y pueden activarse mediante la unidad de control 11.

En cada uno de los ejemplos de ejecución representados en las figuras, con el circuito de regulación de red 1 se estabilizan una tensión de red y una frecuencia de red, de la red de suministro de energía eléctrica 3, y se regulan o controlan un flujo de potencia reactiva y un flujo de potencia activa. De este modo, mediante la conexión adicional de una resistencia de carga 7 mediante un primer interruptor 35, así como mediante la regulación de una resistencia de carga 7 mediante un primer regulador de potencia 9, en caso necesario, puede tomarse energía eléctrica a corto plazo y rápidamente desde la red de suministro de energía eléctrica 3, que se transforma en calor mediante el calentamiento del líquido en la resistencia de carga 7.

Lista de símbolos de referencia

1 Circuito de regulación de red

2 Transformador de acoplamiento

3 Red de suministro de energía eléctrica

5 Compensador de potencia reactiva

7 Resistencia de carga

9, 19, 23 Regulador de potencia

11 Unidad de control

13, 14, 15 Ramal de corriente de compensación

16 Ramal de corriente de resistencia

17 Inductor de compensación

21 Condensador de compensación

25 Filtro de armónicos

27 Circuito de tiristor

29 Unidad de control de tiristor

31 Condensador de filtro

33 Inductor de filtro

35, 36, 37 Interruptor

38 Interruptor de derivación

40 Punto neutro

Claims

REIVINDICACIONES

1. Circuito de regulación de red (1) para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica (3), que comprende - un compensador estático de la potencia reactiva (5),

- una resistencia de carga (7) que puede controlarse de forma electrónica,

- un primer regulador de potencia (9), mediante el cual la resistencia de carga (7) puede regularse de forma electrónica, y

- una unidad de control (11) para controlar o regular el compensador de potencia reactiva (5) y la resistencia de carga (7),

- donde la resistencia de carga (7) está dispuesta en un ramal de corriente de resistencia (16), que está conectado paralelamente con respecto a por lo menos un ramal de corriente de compensación (13 a 15) del compensador estático de potencia reactiva (5),

caracterizado porque el primer regulador de potencia (9) es un regulador de tiristor o un regulador IGBT que posibilita un control de corte de fase de la resistencia de carga, y en el ramal de corriente de resistencia (16) está dispuesto un primer interruptor (35) que está diseñado como disyuntor o como seccionador.

2. Circuito de regulación de red (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque la resistencia de carga (7) presenta una carcasa eléctricamente aislante y dos electrodos dispuestos en la carcasa, donde durante el funcionamiento de la resistencia de carga (7) la carcasa está llenada al menos parcialmente con un líquido y los electrodos presentan diferentes potenciales eléctricos y se sumergen en el líquido.

3. Circuito de regulación de red (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer regulador de potencia (9) está dispuesto en el ramal de corriente de resistencia (16).

4. Circuito de regulación de red (1) según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el primer regulador de potencia (9) está conectado en serie con respecto al circuito paralelo del ramal de corriente de resistencia (16) y de al menos un ramal de corriente de compensación (13 a 15).

5. Circuito de regulación de red (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en un primer ramal de corriente de compensación (13) está dispuesto un inductor de compensación (17).

6. Circuito de regulación de red (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque en el primer ramal de corriente de compensación (13) está dispuesto un segundo regulador de potencia (19) para regular el inductor de compensación (17).

7. Circuito de regulación de red (1) según la reivindicación 6, caracterizado porque un interruptor de derivación (38) está conectado paralelamente con respecto al primer ramal de corriente de compensación (13).

8. Circuito de regulación de red (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque en el primer ramal de corriente de compensación (13) está dispuesto un segundo interruptor (36).

9. Circuito de regulación de red (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en un segundo ramal de corriente de compensación (14) está dispuesto un condensador de compensación (21).

10. Circuito de regulación de red (1) según la reivindicación 9, caracterizado porque en el segundo ramal de corriente de compensación (14) está dispuesto un tercer regulador de potencia (23) para regular el condensador de compensación (21) o un tercer interruptor (37).

11. Circuito de regulación de red (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en un tercer ramal de corriente de compensación (15) está dispuesto un filtro de armónicos (25).

12. Procedimiento para estabilizar una red de suministro de energía eléctrica (3), donde mediante un circuito de regulación de red (1) diseñado según una de las reivindicaciones precedentes se estabilizan una tensión de la red y una frecuencia de red, de la red de suministro de energía eléctrica (3), y se regulan o controlan un flujo de potencia reactiva y un flujo de potencia activa.