Dynamic Simulation of Pump-Storage Power Plants with different variable speed configurations using the Simsen Tool

Abstract

As centrais eléctricas de bombeamento estão a desempenhar um papel significativo na contribuição para a estabilização de uma rede eléctrica, sobretudo através de um funcionamento estável e uma reacção rápida a uma carga súbita, respectivamente, alterações de frequência. A eficiência otimizada e as características de funcionamento suave tanto na operação da bomba quanto da turbina, a estabilidade melhorada para sincronização no modo de turbina, o controle de carga no modo de bomba e também tempos de reação curtos podem ser alcançados usando unidades de potência de velocidade ajustável. Tais plantas de potência de velocidade variável são aplicáveis ​​para variações elevadas de cabeça (por exemplo, importante para projectos de bombas-turbinas de baixa cabeça). Devido ao rápido desenvolvimento de semicondutores de potência e tecnologia de conversor de freqüência, soluções viáveis ​​podem ser fornecidas mesmo para grandes unidades de energia hidráulica. Estratégias de controlo adequadas bem como critérios claros de concepção contribuem significativamente para a utilização óptima da turbina da bomba e dos geradores de motores. A ferramenta SIMSEN para simulações dinâmicas tem sido utilizada para investigações comparativas de diferentes configurações em relação à topologia do conversor de potência, tipos de semicondutores e tipos de motor-geradores, incluindo o acoplamento ao sistema hidráulico. Uma breve visão geral das vantagens e desvantagens das diferentes soluções também pode ser encontrada neste artigo. Utilizando esta abordagem, pode ser desenvolvida uma solução personalizada minimizando custos e explorando o uso máximo da unidade turbina-bomba na fase de planejamento de novos e modernos projetos de armazenamento de bombas