Mitigación de los efectos transitorios inducidos por rayos en un sistema híbrido fotovoltaico-eólico basado en normas de protección contra rayos
Autores: Abda, Zmnako Mohammed Khurshid; Ab Kadir, Mohd Zainal Abidin; Hizam, Hashim; Gomes, Chandima
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mitigación de los efectos transitorios inducidos por rayos en un sistema híbrido fotovoltaico-eólico basado en normas de protección contra rayos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Dispositivos de protección contra sobretensiones
Sistema híbrido
Normas de protección contra rayos
Dispositivos de protección contra sobretensiones no lineales
Diseño Asistido por Ordenador de Sistemas de Potencia para Transitorios Electromagnéticos
Transitorios de rayos.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Instalar dispositivos de protección contra sobretensiones en un sistema híbrido fotovoltaico (PV)-eólico es esencial para garantizar la supervivencia de los componentes del sistema. Si los pararrayos se conectan sin tener en cuenta las recomendaciones dadas por las normas, el equipo a proteger podría dañarse a pesar de la coordinación energética de los pararrayos. En este estudio, se diseñan dispositivos de protección contra sobretensiones (SPDs) no lineales para un sistema híbrido de varios MW basado en normas de protección contra rayos con clasificaciones de nivel de amenaza optimizadas para investigar la mitigación de transitorios de rayos a un nivel aceptable. El sistema se implementa utilizando el software Power System Computer-Aided Design for Electromagnetic Transients including Direct Current (PSCAD/EMTDC). Comprende una granja solar de 2 MW, una granja eólica de 2 MW y un sistema de almacenamiento de energía de respaldo (ESS), que están todos conectados a una red de 132 kV a través de un transformador elevador y una línea de transmisión. Los resultados se obtuvieron en nodos críticos del sistema para dos picos de corriente de rayos estándar, es decir, 1/10 us y 10/350 us, considerando dos escenarios de puntos de impacto de rayos con y sin un sistema de protección contra rayos (LPS). Los resultados de la simulación mostraron que los SPDs conectados podían limitar con éxito la sobretensión transitoria en el sistema a un nivel aceptable. El análisis en este trabajo es crucial para diseñar, operar y mantener un sistema híbrido PV-eólico. Puede ayudar a encontrar las áreas de vulnerabilidad potencial dentro de dicho sistema e implementar medidas de protección adecuadas, ya que no existe una norma de rayos disponible para tales sistemas. Además, asiste a los operadores del sistema en aumentar el tiempo de actividad y la fiabilidad de sus sistemas de energía renovable, limitando el costoso tiempo de inactividad y los efectos ambientales mientras optimiza la producción de energía. Basado en los resultados obtenidos, se hicieron recomendaciones para los desarrolladores de protección contra rayos.
Descripción
Instalar dispositivos de protección contra sobretensiones en un sistema híbrido fotovoltaico (PV)-eólico es esencial para garantizar la supervivencia de los componentes del sistema. Si los pararrayos se conectan sin tener en cuenta las recomendaciones dadas por las normas, el equipo a proteger podría dañarse a pesar de la coordinación energética de los pararrayos. En este estudio, se diseñan dispositivos de protección contra sobretensiones (SPDs) no lineales para un sistema híbrido de varios MW basado en normas de protección contra rayos con clasificaciones de nivel de amenaza optimizadas para investigar la mitigación de transitorios de rayos a un nivel aceptable. El sistema se implementa utilizando el software Power System Computer-Aided Design for Electromagnetic Transients including Direct Current (PSCAD/EMTDC). Comprende una granja solar de 2 MW, una granja eólica de 2 MW y un sistema de almacenamiento de energía de respaldo (ESS), que están todos conectados a una red de 132 kV a través de un transformador elevador y una línea de transmisión. Los resultados se obtuvieron en nodos críticos del sistema para dos picos de corriente de rayos estándar, es decir, 1/10 us y 10/350 us, considerando dos escenarios de puntos de impacto de rayos con y sin un sistema de protección contra rayos (LPS). Los resultados de la simulación mostraron que los SPDs conectados podían limitar con éxito la sobretensión transitoria en el sistema a un nivel aceptable. El análisis en este trabajo es crucial para diseñar, operar y mantener un sistema híbrido PV-eólico. Puede ayudar a encontrar las áreas de vulnerabilidad potencial dentro de dicho sistema e implementar medidas de protección adecuadas, ya que no existe una norma de rayos disponible para tales sistemas. Además, asiste a los operadores del sistema en aumentar el tiempo de actividad y la fiabilidad de sus sistemas de energía renovable, limitando el costoso tiempo de inactividad y los efectos ambientales mientras optimiza la producción de energía. Basado en los resultados obtenidos, se hicieron recomendaciones para los desarrolladores de protección contra rayos.