Planificar redes de corriente continua de alta tensión para un futuro neutro en carbono
La transición de los combustibles fósiles a las energías renovables en Europa provocará cambios importantes en las redes de transporte de electricidad. El equipo del proyecto HVDC-WISE(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, trabaja en configuraciones de red de corriente continua de alta tensión (HVDC) fiables y resilientes que ayudarán a acelerar la integración de las energías renovables en todo el continente y a sentar las bases de un futuro sistema de transporte europeo integrado. Utilizados habitualmente para la transmisión de energía a larga distancia, los sistemas de red HVDC son elementos clave para lograr un sistema energético neutro en carbono. Al necesitar menos conductores y perder menos energía que las líneas equivalentes de corriente alterna (CA), transfieren la energía con más eficacia a largas distancias. También suministran energía renovable a determinados sectores difíciles de electrificar. Estas y otras propiedades las convierten en la mejor tecnología para gestionar la transición energética de Europa.
Impulsar la eficacia y precisión
Uno de los avances de HVDC-WISE en la modelización de equipos HVDC es la adopción de la interfaz de maquetas funcionales (FMI, por sus siglas en inglés), un estándar abierto para intercambiar modelos de simulación dinámica entre distintas herramientas en un formato normalizado. En un mundo de sistemas eléctricos cada vez más complejos, los modelos matemáticos y las herramientas de simulación afrontan ciertas limitaciones. A menudo solo son aplicables a subsistemas específicos dentro de redes interconectadas, suelen ser incompatibles con otras herramientas y tienen restricciones de propiedad intelectual, todo esto dificulta la investigación y los avances en la electrónica de potencia y los sistemas de transmisión. La adopción de la FMI por parte de HVDC-WISE está contribuyendo a resolver estos problemas al agilizar el proceso de intercambio de modelos y mejorar la eficacia y precisión de las simulaciones de los sistemas eléctricos. El ingeniero eléctrico Florent Morel, parte del Instituto SuperGrid (Francia), coordinador del proyecto, escribe en un artículo de «EE Times Europe»(se abrirá en una nueva ventana): «Con el apoyo de más de doscientas herramientas, entre las que se incluyen líderes del sector como dSPACE, MATLAB/Simulink, DIgSILENT PowerFactory y OpenModelica, la FMI permite una interoperabilidad sin fisuras al tiempo que protege el conocimiento patentado. Su método de caja negra permite compartir modelos sin exponer detalles sensibles, lo que resuelve los conflictos entre la seguridad de la propiedad intelectual y la innovación colaborativa. Al estandarizar el intercambio de modelos, la FMI elimina los esfuerzos de desarrollo redundantes y cubre las lagunas de compatibilidad entre herramientas (por ejemplo, MATLAB/Simulink y DIgSILENT PowerFactory). Esto acelera los estudios basados en la simulación y permite a los ingenieros integrar modelos validados de diversas plataformas en sistemas cohesionados, incluso cuando se trata de redes eléctricas grandes y heterogéneas».
Aprovechar los fasores dinámicos
Otro método innovador de HVDC-WISE es el uso de fasores dinámicos para modelar las interacciones entre las partes de CA y CC de la red con mayor precisión y eficacia. Las simulaciones tradicionales del valor cuadrático medio y de los transitorios electromagnéticos tienen ciertas limitaciones cuando se trata de modelar convertidores electrónicos de potencia como los utilizados en las redes de HVDC. Las simulaciones del valor cuadrático medio suelen ser demasiado simplificadas y las simulaciones de los transitorios electromagnéticos requieren pasos temporales muy pequeños y son demasiado intensivas desde el punto de vista computacional. «La modelización dinámica de fasores ofrece una solución intermedia», afirma Morel. «En primer lugar, el aumento del paso temporal en el dominio del modelado de fasores dinámicos tiene un efecto menor en la precisión de la simulación que los transitorios electromagnéticos. En segundo lugar, el modelado de fasores dinámicos representa la dinámica de la red eléctrica que no está disponible en las simulaciones del valor cuadrático medio». Los nuevos métodos del proyecto HVDC-WISE (HVDC-based grid architectures for reliable and resilient WIdeSprEad hybrid AC/DC transmission systems) en materia de modelización y simulaciones se describen en un informe titulado «Modelización tecnológica»(se abrirá en una nueva ventana). Los avances en las arquitecturas de red HVDC contribuirán a impulsar la transición de Europa hacia la energía sostenible. Para más información, consulte: Página web del proyecto HVDC-WISE(se abrirá en una nueva ventana)
