sobretensión de subciclo

La condición de sobretensión de subciclo describe el modo de falla de generación eléctrica que está asociado con los recursos basados ​​en inversores (IBR, como los sistemas fotovoltaicos solares y las turbinas eólicas ) y puede causar una pérdida masiva e instantánea de generación de electricidad . Cuando se detecta la condición de sobretensión, los dispositivos IBR se autoprotegen desconectándose de la red y solo pueden volver a conectarse una vez que la tensión regresa a los límites de diseño. ^{[ 1 ]} Mientras tanto, puede desencadenarse una falla en cascada debido a la falta de capacidad de generación que permanece en línea.

El escenario de falla típico es de dos etapas: ^{[ 1 ]}

1. Se produce una falla de línea a tierra o de línea a línea en una línea de transmisión alejada del generador. Esta condición, si es de corta duración, no es muy inusual. La electrónica del inversor no puede tolerar la condición de bajo voltaje resultante y entra en el modo de " cese momentáneo " (MC), donde la unidad deja de suministrar energía pero permanece conectada a la red;
2. Una vez solucionada la falla, la tensión de línea podría alcanzar brevemente un nivel muy alto, superando los 1,3 pu requeridos por las especificaciones de diseño anteriores (en 2022, según la norma IEEE 2800-2022 , la tolerancia se incrementó a 1,8 pu). Debido a la sobretensión, el IBR se desconecta ("dispara") y solo puede conectarse a la red una vez que las condiciones de la línea eléctrica se normalizan.

El problema se vio agravado accidentalmente por el requisito de tener un condensador en paralelo a través de los terminales de conexión de un IBR. Se esperaba que esta característica proporcionara soporte de potencia reactiva a la red (el inversor típico está diseñado para un factor de potencia unitario ), pero después de una breve falla remota en la línea, aumentó la sobretensión en la conexión del generador y contribuyó al problema (los diseños posteriores siguieron el estándar IEEE 1547-2018 y no utilizaron los condensadores en paralelo en el modo MC). Como resultado, los parques solares y eólicos con módulos inversores más antiguos habían presentado múltiples desconexiones en todo el parque que fueron casi instantáneas (un cuarto del ciclo de CA ). ^{[ 1 ]} Por ejemplo, en 2017 el incidente Canyon Fire 2 dejó fuera de servicio 900 MW de capacidad solar. ^{[ 2 ]}

• Fan, Lingling; Miao, Zhixin (2022). "La causa de la sobretensión subcíclica: características capacitivas de los paneles solares fotovoltaicos" . Electric Power Systems Research . 209 108039. Bibcode : 2022EPSR..20908039F . doi : 10.1016/j.epsr.2022.108039 .
• Hossain, Shah Mohazzem; Patel, Trupal; Brahma, Sukumar (2024). "Resolución del problema de sobretensión subcíclica en parques solares y eólicos tipo 4 mediante la capacidad de soportar caídas de tensión" . IEEE Access . 12 : 175627–175639 . Bibcode : 2024IEEEA..12q5627H . doi : 10.1109/ACCESS.2024.3504547 . ISSN 2169-3536 .